[`대화형 AI` 개발 글로벌 경쟁] AI가 기회… 삼성·SK `고성능 메모리`로 반등 전략

AI 반도체시장 3년내 861억달러로
수요폭증 전망에 고사양 연구개발

삼성전자 개발하는 지능형 반도체 'HBM-PIM'. 삼성전자 제공

지난해 하반기부터 본격화된 메모리반도체 산업의 극한의 한파에도 불구하고 글로벌 시장 1·2위를 기록하고 있는 삼성전자와 SK하이닉스가 AI(인공지능) 시장을 위한 고성능·고용량 메모리 개발에 속도를 내고 있다. 최근 '챗GPT'를 중심으로 AI 반도체 수요가 폭증할 것이라는 전망이 나오는 가운데 경쟁사보다 앞서 시장을 선점하기 위해서다.

5일 시장조사업체 가트너에 따르면 2020년 220억달러 규모였던 AI 반도체 시장 규모는 올해 553억달러 규모로 커질 것으로 예상된다. 오는 2026년에는 861억달러까지 성장할 전망이다.

지난해 연말 출시된 이후 선풍적인 인기를 끌고 있는 오픈AI의 챗GPT를 비롯해 현재 AI 분야에서 주로 사용되는 알고리즘은 데이터를 한 번에 대량으로 처리하는 방식의 고성능 그래픽처리장치(GPU)와 함께 고사양 D램이 필요하다. 속도는 물론 다량의 데이터를 동시에 처리해야 하기 때문이다.

이 때문에 서버용 GPU 시장에서는 GPU와 함께 D램이 패키지로 묶여 판매된다. 글로벌 빅테크들의 서버 인프라 투자가 확대될수록 고성능·고대역폭 D램을 비롯한 메모리 수요도 늘어나며 침체 상태인 업황 반등에도 영향을 미칠 것이라는 전망이 나온다.

이와 관련, 최근 삼성전자는 작년 4분기 실적발표와 함께 진행한 콘퍼런스콜에서 "자연어 기반 대화형 AI 서비스가 미래 메모리 수요에 긍정적인 영향이 있을 것으로 기대한다"며 "AI 기술에 기반한 모델의 학습과 추론을 위해서는 대량 연산이 가능한 고성능 프로세스와 이를 지원하는 고성능 고용량 메모리 조합이 필수적"이라고 말했다.

SK하이닉스 역시 "챗GPT는 대중을 상대로 한 인공지능 일반화와 상용화라는 의미에서 파급성이 크다"며 "메모리 관점에서 중장기 성장 엔진이 될 것"이라고 기대했다.

삼성전자는 다양한 차세대 메모리 솔루션 개발과 글로벌 IT 기업과의 협력 등을 통해 메모리 패러다임 변화에 나서고 있다. 지난 2021년 세계 최초로 연산 기능을 갖춘 차세대 메모리반도체 '프로세싱 인 메모리(PIM)' 기술을 활용한 고대역 메모리 솔루션(HBM-PIM)을 개발한 데 이어 AI와 머신러닝 등 데이터센터 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 CXL(Compute Express Link) 기반 D램 메모리 기술을 내놓기도 했다.

이후 작년 10월 자체 개발한 PIM 제품을 AMD의 GPU 가속기 카드에 탑재하며 성능을 입증했으며, 같은 해 12월에는 네이버와 손잡고 AI 시스템의 데이터 병목을 해결하고 전력 효율을 극대화할 새로운 반도체 솔루션을 함께 개발하기로 하는 등 고객사와 다양한 협업을 극대화하고 있다.

SK하이닉스도 지난해 6월부터 차세대 고대역폭 제품인 HBM3을 엔비디아에 공급 중이다. 이 제품은 엔비디아가 생산하는 GPU 제품인 'H100'에 탑재돼 가속컴퓨팅 등 AI 기반 첨단기술 분야에 공급되고 있다. 전혜인기자 hye@