AI 데이터센터와 하드디스크 전쟁, 샌디스크 다음은 WDC일까 STX일까?

근데 사실 웨스턴디지털과 시게이트도 기술 전략이 꽤 다릅니다. 오늘은 이 세 회사에 대해서 투자자 여러분이 알아야 할 모든 것을 깔끔하게 복습, 정리하겠습니다! 사진 출처: 지디넷코리아 AI 시대에는 왜 저장장치가 중요해졌을까요? ​ AI는 데이터를 엄청나게 먹습니다. 모델을 학습할 때 원천 데이터가 필요하고 학습이 끝난 뒤에도 사용자 질문, 추론 결과, 이미지, 영상, 데이터가 계속 생깁니다. 과거 데이터도 나중에 다시 학습에 쓸 수 있기 때문에 오래 보관해야 되구요. ​ 결국 GPU가 아무리 빨라도 데이터를 저장할 곳이 없으면 소용이 없습니다. 자주 읽고 써야 하는 데이터는 SSD에 두고 양이 엄청나게 많지만 당장 매초 꺼낼 필요가 없는 데이터는 HDD에 둬야 하거든요. ​ 어쨌든 AI 데이터센터가 커질수록 둘 다 필요합니다. ​ 여기까지는 누구나 아는 이야기죠? 중요한 건 그다음부터입니다. 현재 시점에서 샌디스크, 웨스턴디지털, 시게이트의 가장 중요한 차이는 뭘까? 샌디스크는 플래시 메모리 회사, 쉽게 말하면 SSD 안에 들어가는 NAND를 만들고 기업용 SSD를 공급하는 회사입니다. AI 서버가 데이터를 빠르게 읽고 써야 할 때 이쪽이 필요합니다. ​ AI 모델이 수십억 개의 문서와 이미지 가운데 필요한 데이터를 계속 불러와야 한다?

HDD에서도 데이터를 꺼낼 수는 있지만 속도가 너무 느림. 이럴 때 기업용 SSD가 들어감 사진 출처: 샌디스크 샌디스크가 요즘 밀고 있는 QLC도 여기서 나오는 기술입니다. ​ 한 셀에 저장하는 양을 늘려 같은 면적에서 더 많은 데이터를 저장하는 기술인데 속도와 내구성을 조금 희생해서 용량당 비용을 크게 낮출 수 있으니 AI 데이터센터처럼 엄청난 데이터를 빠르게 저장해야 하는 곳에서 좋은 기술이죠. 사진 출처: 브릿지경제 여러분이 요즘 많이 들어보셨을 HBF도 기존 NAND를 저장장치 깊숙한 곳에 두는 대신 AI 연산장치와 더 가까운 곳에 붙여서 데이터를 훨씬 빠르게 공급하려는 개념입니다. ​ 이것도 샌디스크가 가장 직접적으로 연관되어 있는 영역이구요. 그리고 웨스턴디지털과 시게이트는 HDD 회사입니다. AI 데이터센터는 모든 데이터를 SSD에 넣을 수 없습니다. 너무 비싸거든요. 압도적인 용량에는 무조건 용량당 가격이 훨씬 싼 HDD가 필요합니다. 샌디스크가 빨리 꺼내 써야 하는 데이터를 담당한다면 웨스턴디지털과 시게이트는 아주 많은 데이터를 오래 보관하는 공간을 담당한다고 보면 됩니다. 설명을 그리 복잡하게 할 필요도 없습니다. 그런데 왜 샌디스크만 주가가 저렇게 날아갔을까? AI 서버를 더 만들자 → GPU 필요 → HBM, DRAM 부족

AI 서버가 만들어내는 데이터를 더 저장하자 → SSD 필요 → NAND 부족 ​ 메모리 부족과 같은 메커니즘인데 종류만 NAND로 바뀐 겁니다. 여기에 HBF까지 붙었는데요. ​ 현재 샌디스크의 핵심 이익은 기업용 SSD와 NAND에서 나오지만 시장은 HBF를 미래 옵션으로 보기 시작했습니다. 이 시장이 실제로 커지면 샌디스크의 사업 영역이 SSD를 만드는 회사보다 훨씬 넓어질 수 있습니다. ​ 그래서 샌디스크는 지금 AI 스토리지 수혜주이면서 + NAND 가격 상승 수혜주이고 + 기업용 SSD 성장주이면서 + HBF라는 미래 옵션까지 가진 회사가 됐습니다. ​ 이래서 변동성도 큽니다. ​ 옵션이 4개나 붙어있다는 건 그것들 중 하나만 떨어져도 주가에 매긴 프리미엄이 빠르게 떨어질 수 있다는 겁니다. 많이 오른 이유와 많이 떨어질 수 있는 이유가 사실 같다고 봐야죠. 사진 출처: WDC 그렇다면 이제 이 콘텐츠의 핵심! ​ WDC와 STX는 왜 샌디스크만큼 못 갔을까요? AI 데이터가 50% 늘었다고 HDD 가격이 바로 50% 오르지는 않기 때문입니다. HDD 용량이 늘어나도 가격이 따라서 올라가는 건 아니라서요. 예전에는 20TB HDD 두 개가 필요했던 일을 이제는 40TB HDD 한 개가 처리할 수 있습니다.

하지만 40TB HDD 가격이 20TB HDD 가격의 두 배는 아닙니다. 이 부분이 매우 중요합니다. 사진 출처: 지디넷코리아 HDD 가격의 상당 부분은 케이스, 모터, 컨트롤러, 전자회로, 헤드 구동장치 같은 드라이브 한 개를 만드는 기본 부품에서 나옵니다. ​ 대충 이런 구조입니다. ​ 20TB HDD 2개 = 모터 2개 + 케이스 2개 + PCB 2개 + 헤드 시스템 2세트 40TB HDD 1개 = 모터 1개 + 케이스 1개 + PCB 1개 + 더 높은 밀도의 플래터 ​ 20TB HDD를 두 개 만들면 이걸 두 세트 넣어야 하는 반면 40TB HDD 한 개는 기본 부품 한 세트만 있으면 됩니다. 그래서 의외로 용량과 가격은 정비례하지 않습니다. 아니, 근데 SSD는 정직하게 램 용량 올라가는 만큼 가격도 올라가던데? 사진 출처: 나무위키 맞습니다. SSD와 HDD의 결정적인 차이는 데이터 저장 방식입니다. ​ HDD는 더 많은 데이터를 구겨넣기 위해서 같은 디스크 표면에 데이터를 더 촘촘하게 쓰면 됩니다. 기술이 좋아져서 플래터(원판) 한 장에 2TB를 넣던 걸 4TB 넣게 되면 플래터 개수를 크게 늘리지 않아도 전체 용량이 커집니다. SSD는 좀 다릅니다. SSD의 저장공간은 NAND 칩 자체입니다.

1TB SSD보다 2TB SSD를 만들려면 기본적으로 NAND 셀을 거의 두 배 가까이 넣어야 합니다. SSD는 셀을 만드는 반도체 면적과 칩 개수가 원가의 대부분을 차지합니다. 그래서 용량 따라 거의 정직하게 가격이 올라가구요. ​ 물론 SSD에도 컨트롤러, 기판, 케이스 같은 고정비가 있긴 하지만 NAND 셀 자체가 무지하게 비싸기 때문에 이런 현상이 생기는 겁니다. 그래서 아주 직관적으로 보면 이렇습니다. ​ HDD: 용량을 늘릴 때는 같은 접시에 더 촘촘히 쓰면 됨 SSD: 용량을 늘릴 때는 메모리 칩을 더 넣어야 함 ​ 어쨌든, WDC와 STX는 HDD 한 개에 더 많은 데이터를 넣는 기술을 계속 개발합니다. ​ 고객 입장에서는 같은 서버 랙에 더 많은 데이터를 저장할 수 있고 전기도 덜 쓰고 관리해야 하는 HDD 개수도 줄어드니 좋은 제품입니다. 하지만 주식 투자자 입장에서는 샌디스크와 다른 그림이 나옵니다. 샌디스크는 NAND 가격이 급등하면 판매가격 자체가 크게 뛰면서 이익이 폭발할 수 있습니다. 반대로 WDC와 STX는 데이터가 계속 증가하는 동안 더 높은 용량의 HDD를 꾸준히 공급하면서 돈을 벌겠지만 이익 곡선이 NAND처럼 수직으로 튀기는 어렵습니다.

1TB SSD보다 2TB SSD를 만들려면 기본적으로 NAND 셀을 거의 두 배 가까이 넣어야 합니다. SSD는 셀을 만드는 반도체 면적과 칩 개수가 원가의 대부분을 차지합니다. 그래서 용량 따라 거의 정직하게 가격이 올라가구요. ​ 물론 SSD에도 컨트롤러, 기판, 케이스 같은 고정비가 있긴 하지만 NAND 셀 자체가 무지하게 비싸기 때문에 이런 현상이 생기는 겁니다. 그래서 아주 직관적으로 보면 이렇습니다. ​ HDD: 용량을 늘릴 때는 같은 접시에 더 촘촘히 쓰면 됨 SSD: 용량을 늘릴 때는 메모리 칩을 더 넣어야 함 ​ 어쨌든, WDC와 STX는 HDD 한 개에 더 많은 데이터를 넣는 기술을 계속 개발합니다. ​ 고객 입장에서는 같은 서버 랙에 더 많은 데이터를 저장할 수 있고 전기도 덜 쓰고 관리해야 하는 HDD 개수도 줄어드니 좋은 제품입니다. 하지만 주식 투자자 입장에서는 샌디스크와 다른 그림이 나옵니다. 샌디스크는 NAND 가격이 급등하면 판매가격 자체가 크게 뛰면서 이익이 폭발할 수 있습니다. 반대로 WDC와 STX는 데이터가 계속 증가하는 동안 더 높은 용량의 HDD를 꾸준히 공급하면서 돈을 벌겠지만 이익 곡선이 NAND처럼 수직으로 튀기는 어렵습니다.

그래서 시장이 묻는 질문도 많이 다릅니다. ​ 시장참여자들: 샌디스크야, 너 수요가 얼마나 늘어날 거 같니? ​ 시장참여자들: WDC랑 STX야, 너 수요가 늘어나는 만큼 돈 잘 벌 수 있겠니? 그래서 샌디스크가 더 올랐던 거구나. 일단 여기까진 알겠어. 그럼 같은 HDD 회사인 WDC와 STX는 뭐가 다를까? 가장 먼저 STX는 HAMR에서 앞서 있습니다. 사진 출처: Nature HAMR은 Heat-Assisted Magnetic Recording의 약자입니다. HDD 안에는 동그란 디스크가 여러 장 들어 있는데 이게 아까 말씀드린 플래터입니다. 이 표면에 아주 작은 자석 방향을 바꿔서 0과 1을 기록하죠. ​ 문제는 데이터를 더 많이 구겨넣으려면 기록하는 점을 계속 작게 만들어야 한다는 겁니다. 점을 너무 작게 만들면 주변 열 때문에 기록이 점점 어려워집니다. ​ HAMR은 데이터를 기록하는 순간 아주 작은 영역을 레이저로 가열함 잠깐 뜨겁게 만들면 자성을 바꾸기가 쉬워지고 기록이 끝나면 다시 식으면서 안정됨 덕분에 기존 방식보다 훨씬 작은 공간에 데이터를 기록할 수 있음 ​ 쉽게 말하면 구겨넣는 걸 더 잘하는 기술이라는 걸 바로 알겠죠? STX의 Mozaic 플랫폼이 이 기술을 사용합니다.

현재 이 기술로 최대 44TB급 HDD까지 공급하고 있습니다. ​ 11TB HDD 4개보다 44TB HDD 1개가 더 부품 고정비가 적으니 필요한 부품 수도 줄어들고 장기적으로 STX가 부담해야 할 원가가 내려갈 가능성이 큽니다. ​ 다만 WDC는 다른 길을 택했습니다. 사진 출처: WD WDC도 HAMR을 개발하고 있지만 아직 주력은 ePMR와 UltraSMR입니다. ​ ePMR은 기존 구형 기술을 계속 개선해서 더 촘촘하게 데이터를 쓰는 방식이고 UltraSMR은 기록 트랙을 지붕 기와처럼 일부 겹치게 만들어 공간을 더 아껴 쓰는 기술입니다. ​ WDC는 현재 이 방식으로 STX와 비슷한 40TB급 HDD까지 개발하면서 ePMR 계열을 60TB 수준까지 확장하겠다는 계획을 가지고 있습니다. 그러니까 WDC의 생각은 "기존 기술로 아직 더 갈 수 있는데 굳이 지금 전부 HAMR로 바꿀 이유가 있나?" 라는 겁니다. 새로운 기록 기술을 양산하려면 생산설비를 바꿔야 하고 고객들도 다시 검증해야 합니다. 수율이 안정될 때까지 시행착오도 생기겠죠. 기존 ePMR로 충분히 높은 용량을 만들 수 있다면 그 기술을 최대한 오래 쓰는 편이 돈을 더 잘 벌 수도 있습니다.

사진 출처: macrotrend 실제로 현재 WDC의 재무 숫자는 굉장히 좋습니다. 최근 분기 매출은 약 37.5억 달러였고 GAAP 기준 매출총이익률은 54%를 넘었습니다. ​ WDC도 HAMR을 포기한 것은 아닙니다. 현재 하이퍼스케일러에서 HAMR 제품을 검증하고 있고 2027년부터 본격적으로 확대할 계획입니다. 장기적으로는 100TB HDD까지 보고 있고요. ​ 그래서 둘의 차이를 아주 짧게 정리하면 이렇습니다. ​ STX: HAMR를 먼저 양산해서 면적밀도와 원가에서 앞서가겠다! ​ WDC: 현재 기술로 최대한 돈을 잘 벌면서 HAMR이 정말 필요한 시점에 넘어가겠다! ​ 개인적으로는 현재 업황만 놓고 보면 지금까지는 WDC 방식이 더 맞았다고 봅니다. AI 데이터센터가 요구한 건 일단 "지금 시간 없으니까 엄청나게 큰 HDD를 싸고 안정적으로 많이 달라" 입니다. 쓸데없는 모험 같은 거 하지 말고 빨리 납품부터 하라 이거죠. WDC의 재무를 보면 굳이 생산라인을 빨리 갈아엎지 않고 기존 기술로 돈을 최대한 뽑아낸 전략이 현재 수익성에는 더 유리했던 셈입니다. ​ 그래서 지금 당장 누가 더 잘했냐고 물으면 WDC 쪽에 점수를 주고 싶네요.

​ 하지만 50TB, 60TB를 넘어 100TB로 갈수록 기존 자기기록 방식은 점점 한계가 빡빡해지고 HAMR의 장점이 커질 가능성이 높습니다. ​ 어느 시점부터 기존 방식이 물리적 한계에 가까워지면 같은 플래터에서 더 늘릴 수 있는 용량이 급격히 줄어들기 때문입니다. ​ ePMR이나 UltraSMR은 이 한계 안에서 트랙을 더 촘촘히 쓰고 겹쳐 쓰는 방식 이 방법으로는 효율은 높일 수 있어도 근본적인 벽 자체를 없애지는 못함 HAMR은 이 벽을 다른 방식으로 넘을 수 있음. 기록하는 순간 해당 부분만 레이저로 잠깐 가열해서 훨씬 더 안정적인 자성 재료에도 데이터를 쓸 수 있게 함 그래서 기록 단위를 더 작게 만들 수 있고 결국 한 장의 플래터에 넣을 수 있는 TB를 더 크게 늘릴 여지가 생김 ​ 이건 AI 데이터센터 성장이 지금 같은 추세로 계속 이어지면 금방 문제가 될 사안이거든요. ​ 정리하면 지금까지의 게임은 WDC가 잘 하고 있고 다음 게임을 위해 먼저 칼을 뽑은 쪽은 STX라고 보면 됩니다. 주식 투자자들은 항상 미래의 기대를 먹고 사니까, 기대는 STX 쪽에 더 해볼 만하지 않을까 하는 생각이 있습니다. ​ 읽어주셔서 감사합니다. ^^