낸드플래시 두뇌, 컨트롤러 전쟁…데이터센터 SSD 주도권 잡아라

인공지능(AI) 산업 발전 속에 낸드플래시 역할이 확대되며 ‘낸드플래시 컨트롤러’ 시장도 동시에 커지고 있다. 낸드 컨트롤러가 AI 처리 속도에 직접적인 영향을 미치며, 고성능 컨트롤러에 대한 시장의 관심도 올라가고 있기 때문이다. 특히 속도가 급격하게 상승하는 차세대 컨트롤러인 Gen6가 시장 패권을 가르는 게임체인저로 부상할 전망이다.

성장하는 낸드 시장...컨트롤러도 함께 커진다

16일 반도체 업계에 따르면 낸드플래시 시장이 확대가 전망된다.

시장조사업체 글로벌 인포메이션은 글로벌 SSD 시장 규모가 지난해 654억7천만달러(약 89조3천403억원)에서 오는 2029년 1천470억1천만달러(약 200조6천686억원) 수준까지 성장할 것으로 내다봤다. 연평균 17.56%의 가파른 성장세를 기록하는 셈이다.

SK하이닉스 PCI 익스프레스 5.0 SSD 'PCB01'. (사진=지디넷코리아)

SSD는 낸드플래시로 만드는 컴퓨터 저장장치다.

따라서 낸드플래시 두뇌 역할을 담당하는 낸드 컨트롤러 시장도 동반 성장할 것으로 전망된다. 낸드 컨트롤러는 메모리와 CPU 사이에서 데이터를 효율적으로 관리하고 전송하는 역할을 담당한다.

글로벌 인포메이션은 지난 2023년 248억달러(약 33조8천495억원) 규모였던 SSD 컨트롤러 시장이 연평균 14.6% 성장해 2029년에 566억8천만달러(약 77조3천511억원)에 달할 것으로 점쳤다.

글로벌 인포메이션은 “고성능, 고신뢰성, 에너지 효율적인 스토리지 솔루션에 대한 수요가 급증하면서 SSD 컨트롤러 세계 시장이 크게 성장하고 있다”고 밝혔다.

낸드 컨트롤러, 데이터센터용으로 패러다임 전환

시장 확대 중심에는 데이터센터가 있다. 기존 낸드 시장은 소비자용 제품 중심으로 구성됐었으나 AI용 데이터센터가 늘어나며 기업용 SSD를 중심으로 시장이 확대되고 있다.

트렌드포스는 “북미 주요 클라우드 업체(CSP)의 지속적인 AI 투자로 인해 2025년 3분기에 기업용 SSD 수요가 크게 증가할 것으로 예상된다”며 “완제품 재고 수준이 낮은 상태로 유지되면서 기업용 SSD 시장은 공급 부족으로 전환될 가능성이 높으며, 이는 잠재적으로 전분기 대비 최대 10%의 가격 상승을 뒷받침한다”고 설명했다.

이에 따라 반도체 기업들은 기업용 낸드 컨트롤러 사업을 확장하는 추세다.

브라베라 SC5를 탑재한 기업용 SSD 시제품. (사진=마벨)

대표적인 예가 미국 ‘마벨(Marvell)’이다. 마벨은 소비자용 SSD 컨트롤러 규모를 축소하고, 기업용 SSD 컨트롤러 시장에 집중한다고 있다. 소비자용 PCIe Gen4 컨트롤러는 OEM용으로 국한해 소비자들에게 직접 판매는 진행하지 않은 반면, 데이터센터용 컨트롤러는 PCIe Gen5 신제품을 공개하며 대형 클라우드 고객사를 공략하고 있다.

높은 이익률도 데이터센터용 제품에 집중하는 이유다. 업계에 따르면 데이터센터용 컨트롤러의 이익률은 30% 이상으로 전해진다. 10%대로 추정되는 소비자용 컨트롤러에 비해 상당히 높은 이익률이다. 소비자용에는 필요 없던 고객 맞춤형 설계와 이에 따른 기술 진입장벽이 데이터센터용 낸드 컨트롤러의 가치를 올리는 이유다. 또 소비자 시장에서 단가 경쟁이 심해져 마진이 낮아지는 것도 이유로 해석된다.

PCIe Gen6 시장 확대 전망

현재 반도체 업계는 차세대 낸드 컨트롤러 시장을 준비하고 있다. 생성형 AI가 등장하기 이전에 공개된 PCIe Gen5 낸드 컨트롤러와 달리 Gen6는 AI에 최적화된 성능을 자랑하기 때문이다. Gen6는 전세대보다 2배 이상 빠른 28GB/s를 기록할 것으로 관측된다. 지난 5월 개최된 '컴퓨텍스 2025'에서 실리콘모션은 Gen5 컨트롤러가 최대 속도 11.5GB/s를 기록했다고 밝혔다.

낸드플래시 컨트롤러 업체 파두 관계자는 “현재 글로벌 하이퍼스케일 기업의 AI 데이터센터에는 5세대(Gen5) 컨트롤러가 사용되고 있으며, 내년부터 Gen6 컨트롤러 탑재가 시작될 것으로 전망된다”고 설명했다.

현재 글로벌 업체 중에선 마이크론, 실리콘모션 등 기업이 데이터센터용 Gen6 시장 진출을 공식화한 상황이다.

파두의 Gen5(5세대) 기업용 SSD 컨트롤러 제품(사진=파두)

국내 업체로는 파두가 Gen6 시장 진출을 공식화했다. 파두는 지난해 하반기 진행됐던 세계 최대 플래시메모리 행사인 'FMS 2024'에서 Gen6 기술을 시연했으며, 최근 진행된 '컴퓨텍스 2025'에서는 Gen6 컨트롤러 청사진을 공개했다.