올해 반도체 생산능력이 전년보다 6% 성장할 것이라는 전망이 나왔다. 인공지능(AI) 가속 등 주요 애플리케이션 단에서 요구하는 고밀도 고대역폭 메모리(HBM) 수요가 빠르게 늘면서 D램 제조사는 관련 장비 투자 규모를 크게 늘릴 것으로 예상된다.

24일 국제반도체장비재료협회(SEMI)는 보고서(World Fab Forecast)를 내고 이같이 밝혔다. SEMI는 올해 6%, 내년에 7% 수준 성장세를 이어가면서 2025년 8인치(200mm) 웨이퍼 기준 월 3,370만장에 도달할 것으로 전망했다.

5나노(nm) 노드 이하의 첨단 반도체에 대한 생산능력은 인공지능(AI)을 위한 칩의 수요를 맞추기 위해 올해 13% 증가할 것으로 예상했다.

인텔, 삼성전자, TSMC를 포함한 칩메이커들은 특히 반도체의 전력 효율성을 높이기 위해 2나노 공정에서 게이트올어라운드(GAA)를 도입한 칩을 생산하기 시작해 2025년에는 첨단 반도체 분야에 대한 생산능력은 17% 증가할 것으로 SEMI는 전망했다.

아짓 마노차 SEMI CEO는 “클라우드 컴퓨팅에서 엣지 디바이스에 이르기까지 AI의 확산은 고성능 칩 개발 경쟁을 촉진하고 반도체 제조 역량의 확장을 주도하고 있다”며 “이는 결국 AI가 더 많은 반도체 수요를 견인하며 반도체 산업에 투자를 장려하고, 다시 이 투자가 더 발전된 AI칩을 만들 수 있는 선순환 구조를 만든다”고 말했다.

지역별로 보면, 중국 반도체 기업의 생산능력은 올해 월 885만장으로 15% 증가한 후 2025년에는 14% 더 성장하면서 산업 전체의 3분의 1에 가까운 1,010만장을 기록하며 2년 연속 두 자릿수 증가를 예상했다.

SEMI는 보고서를 인용해 “과잉 공급의 잠재적 위험에도 불구하고 중국 칩메이커는 지속적으로 생산능력 확대에 투자하고 있다”며 “특히 후아홍그룹(Huahong Group), 넥스칩(Nexchip), 시엔(Sien Integrated), SMIC, CXMT를 포함한 주요 칩메이커가 투자를 주도하고 있다”고 분석했다.

대다수 다른 지역은 2025년에 5% 이하의 생산능력 증가세를 보일 것으로 예상된다. 대만은 2025년에 4% 성장한 월 580만장으로 2위를 차지할 것으로 예상되며, 한국은 2024년에 처음으로 월 5백만장을 넘긴 후 2025년에 7% 성장한 월 540만장으로 3위를 차지할 것으로 SEMI는 전망했다.

같은 해 일본은 470만장(3% 성장), 미국 320만장(5% 성장), 유럽·중동지역 270만장(4% 성장), 동남아시아 180만장(4% 성장)이 전망된다.

한편 인텔의 파운드리에 대한 투자와 중국의 생산능력 확대에 힘입어 파운드리 부문의 생산능력을 2024년 11%, 2025년 10% 성장 후 2026년에는 월 1,270만장에 이를 것으로 예상된다.

AI 서버의 증가세에 따라 고대역폭 메모리(HBM)의 수요가 빠르게 늘면서 메모리 부문에서 전례 없는 생산이 크게 늘어난 가운데, 산업계는 더 높은 밀도의 HBM 스택을 요구하면서 단일 칩에 8~12개의 D램 다이가 필요한 상황이다.

이에 D램 제조사는 이 분야에 대해 투자를 늘리며 올해와 내년 모두 9%의 성장세를 보일 것으로 SEMI는 전망했다. 반면, 3D낸드의 시장 회복세는 아직 저조해 2024년에는 생산능력 증가는 없으며 2025년 5% 성장할 것으로 예상된다. 

SEMI는 “엣지 디바이스에 AI 애플리케이션의 도입이 늘면서 주요 스마트폰의 D램 용량도 8GB에서 12GB로 늘어날 것으로 예상되며 AI 장치를 사용하는 노트북에는 최소 16GB의 D램이 필요할 것”이라며 “이같은 추세는 더 많은 엣지 디바이스까지 확대되면서 D램의 수요도 점진적으로 늘어날 것으로 보인다”고 분석했다.