판 커진 `AI 반도체`… 삼성·SK, 기회 잡았다

'챗GPT' 인기에 MS 등 공격투자
메모리반도체 성능 향상 필수적
삼성·SK, 차세대제품 개발 승부

한진만(왼쪽) 삼성전자 부사장과 정석근 네이버 클로바 CIC 대표가 지난달 네이버 본사에서 차세대 AI(인공지능) 반도체 솔루션 개발 협업 미팅 후 기념사진을 촬영하고 있다. 삼성전자 제공

지난해 연말 출시된 대화형 인공지능(AI) '챗GPT'를 시작으로 국내외 기업들이 초거대 AI 시장 선점을 위한 경쟁적인 투자에 나서고 있는 가운데, 삼성전자와 SK하이닉스가 주력사업인 메모리반도체의 차세대 시장 확대에 기대감을 걸고 있다.

30일 업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 최근 초거대AI 시장에 확대되면서 이를 주도할 수 있는 차세대 메모리반도체 개발에 속도를 내고 있다. 지난해 11월 말 출시된 오픈AI의 챗GPT가 약 40일만에 일 사용자가 1000만명을 넘는 등 선풍적인 인기를 끌면서 마이크로소프트(MS) 등 글로벌 빅테크 기업들은 최근 초거대AI와 관련한 투자 계획을 잇달아 발표하고 있다.

MS는 100억달러(약 12조3000억원)를 오픈AI에 투자하기로 했다. 2019년과 2021년에 이어 3번째 투자다. MS는 아울러 자사 검색엔진인 빙, 클라우드 서비스 애저를 비롯해 워드·액셀 등 오피스 프로그램에도 챗GPT 기능을 추가한다는 방침이다.

초거대 AI는 대용량 데이터를 스스로 학습해 인간과 같은 종합적인 추론이 가능하다는 게 가장 큰 특징으로, 데이터 학습량과 자체적인 판단 능력이 기존 AI보다 수백배 이상 향상된 모델이다.

국내에서도 LG AI연구원의 '엑사원(EXAONE)', 네이버의 '하이퍼클로바' 등에서 성과가 나타나고 있다.

초거대 AI 산업의 상용화가 점차 진행되면서 메모리반도체 산업의 기대감도 높아지고 있다. AI 관련 시스템의 성능과 에너지 효율을 끌어올리기 위해서는 메모리 제품의 성능 향상이 필수적이기 때문이다.

특히 기존 AI보다도 데이터 처리량이 폭발적으로 증가하는 초거대 AI의 경우 기존 메모리의 기능을 뛰어넘는 차세대 메모리 제품 개발이 필요하다는 게 업계의 설명이다.

반도체업계 관계자는 "전통적인 컴퓨터 설계기법으로는 처리해야 할 데이터의 양이 늘어날수록 지연 현상이 발생할 수밖에 없다"며 "기존의 메모리 개념으로는 이를 해결하기 어려워 이를 뛰어넘는 다양한 방안이 논의되고 있다"고 설명했다.

이에 삼성전자와 SK하이닉스는 메모리반도체에 시스템반도체의 기능을 결합한 제품 개발에 집중하고 있다. 삼성전자는 지난해 10월 자체 개발한 PIM(프로세싱 인 메모리) 제품을 AMD의 GPU 가속기 카드에 탑재하며 성능을 입증했다.

이 제품은 메모리에 프로세서 기능을 구현해 메모리 내부에서 간단한 연산 처리가 가능해 CPU와 메모리 간 데이터 이동을 줄여주는 역할을 한다. 같은해 12월에는 네이버와 AI반도체 솔루션 개발 협력을 위한 MOU를 체결하기도 했다.

SK하이닉스도 앞서 지난해 6월에는 데이터 처리 속도를 극대화한 고대역폭 D램 HBM3를 양산해 미국 엔비디아에 공급을 시작했다. 같은 해 10월에는 메모리반도체에 연산 기능을 통합한 CMS(컴퓨테이셔널 메모리 솔루션)를 개발했다.

전혜인기자 hye@dt.co.kr