AI 시대, 전력 문제 해결사로 '메모리' 뜬다

 

삼성전자 사장은 설계부터 생산까지 전부 가능한 종합 반도체 기업의 장점을 강조한다. “기존 메모리 공정만으로는 HBM의 성능을 높이는 데 한계가 있다”며 “이를 해결하기 위해서는 로직(연산) 기술이 결합돼야 하며 삼성전자는 제조와 설계 역량을 자체적으로 보유하고 있다”고 했다. 현재 삼성전자는 5세대 HBM 경쟁에서 SK하이닉스에 밀려 최대 고객인 엔비디아에 납품을 하지 못하고 있다. 내후년 본격 열릴 6세대 HBM(HBM4) 시장에서 반격을 위해 ‘턴키 전략’을 앞세우고 있다. HBM4부터는 단순히 D램을 쌓는 것이 아니라, 연산 역할까지 맡아 해야 한다. 이를 위해서는 설계 단계부터 고객 맞춤형 로직 반도체와 메모리 반도체를 한 몸처럼 만들어야 한다. 삼성전자는 세계에서 유일하게 HBM4를 독자 설계·생산할 수 있는 기업임을 앞세워 시장 우위를 되찾겠다는 전략이다.

HBM을 사실상 엔비디아에 독점 공급하며 AI 메모리 시장 우위를 차지한 SK하이닉스는 엔비디아-TSMC와 삼각 동맹을 공고히 하는 것에 집중한다. HBM 분야를 총괄하는 SK하이닉스 사장은 “HBM4를 고객 요구에 맞춰 적기에 공급할 수 있도록 순조롭게 개발 중”이라며 “(6세대인) HBM4는 TSMC와 협업을 통해 생산할 예정”이라고 했다. 현재 엔비디아가 설계한 AI 반도체 위탁 생산은 TSMC가 맡고 있다. 세계 최고의 첨단 패키징 기술력을 갖춘 TSMC가 HBM 설계 단계부터 SK하이닉스와 협력해 최고의 엔비디아 맞춤형 AI 칩을 만들겠다는 전략이다. 

삼성전자는 저전력더블데이터레이트(LPDDR) D램 기반 모듈과 연산까지 담당하는 D램인 ‘LPDDR5X-PIM’을 출시하기로 했다. AI 서버 분야에서 커지고 있는 고용량 저장장치 수요에 대응하기 위해 현재 최고 용량 제품인 64TB(테라바이트)의 네 배 수준인 256TB 서버용 솔리드스테이트드라이브(SSD)도 준비 중이다. 그는 “AI 시대 메모리가 직면한 세 가지 과제는 전력 소비 급증, 메모리 성능 한계, 부족한 저장 용량”이라며 “고성능, 저전력 제품과 온디바이스 AI 전용 솔루션 개발에 주력하는 동시에 혁신적인 메모리 구조를 도입하고 있다”고 설명했다.

SK하이닉스 역시 “AI 기술이 발전할수록 데이터를 빠르고 정확하게 처리할 수 있는 메모리 대역폭 향상에 대한 요구가 커지고 있다”며 LPDDR6, LPCAMM, 512GB(기가바이트) 고용량 모듈, 개선된 LPDDR5 제품 등을 준비 중이다.