DDR5 대신'AI'… 챗GPT 열풍에 반도체 게임체인저 바뀐다

경기둔화에 빅테크 물량 줄인 탓
서버용 D램 'DDR5' 회복 더뎌
AI분야 GPU·HBM은 수요 폭증
반도체 업황 조기 반등할지 주목

불황에 빠진 메모리반도체 업계의 '구원투수'로 기대됐던 차세대 D램 DDR5의 보급 속도가 예상보다 늦어지는 가운데, 최근 대화형 인공지능(AI)인 '챗봇GPT' 열풍으로 AI 분야가 급부상하고 있다. AI에 주로 쓰이는 그래픽저장장치(GPU) 제품에 고대역폭메모리(HBM)를 비롯한 D램이 대거 탑재되는 만큼 관련 수요가 반도체 업황 조기 반등의 열쇠가 될 수 있다는 분석이다.

■ 믿었던 서버 시장도 주춤

12일 관련 업계에 따르면 시장조사업체 옴디아는 올해 서버용 D램 시장에서 DDR5가 차지하는 비중 전망치를 13%로 축소했다. 최근 보고서에 따르면 서버용 D램에서 DDR5가 차지하는 비중을 올 △1·4분기(15%→3%) △2·4분기(24%→8%) △3·4분기(32%→15%) △4·4분기(40%→24%)로 하향 조정했다. 연간 기준 전망치도 △2023년 28%→13% △2024년 61%→51%로 수정했다.

옴디아는 서버 시장의 회복 속도가 예상보다 더딘 점을 하향조정의 원인으로 설명했다. 앞서 시장조사업체 트렌드포스는 지난해 10월 발표에서 올해 서버시장 규모가 3.7% 성장할 것으로 예상했다가 한 달 만에 2.8%로 하향했는데, 최근 또 다시 전망치를 1.9%로 낮췄다. 트렌드포스는 글로벌 경제 역풍에 직면한 메타, 마이크로소프트(MS), 구글, 아마존웹서비스(AWS) 등 주요 북미 클라우드 서비스 공급자(CSP)가 2023년 서버 조달 물량을 축소한 것을 이유로 들었다.

지난달 10일 인텔의 차세대 데이터센터용 중앙처리장치(CPU) 사파이어 래피즈가 출시되면서 DDR5가 메모리반도체 반등의 열쇠가 될 것으로 희망을 품은 국내 반도체 업계는 서버 시장의 회복 추이에 촉각을 곤두세우고 있다. 사파이어 래피즈는 인텔 서버용 CPU 중 처음으로 DDR5를 지원한다.

반도체 업계 관계자는 "서버 사파이어 래피즈 보급 추이를 긴밀히 모니터링 중"이라면서 "전체 D램 시장에서 매출 비중이 가장 높은 서버 수요의 회복이 늦어지면 국내 메모리반도체 업계의 반등도 늦어질 수 있다"고 우려했다. 옴디아에 따르면 지난해 D램 시장 매출 비중은 서버 34.4%, 모바일 30.5%, PC 17.9%다. 삼성전자와 SK하이닉스의 총 매출에서 서버용 D램의 매출 비중은 40% 안팎을 차지하는 것으로 전해진다.

■ 믿을 것은 첨단 AI 반도체

이런 상황에서 반도체업계에 새로운 돌파구가 등장했다. AI 챗봇인 챗GPT가 전 세계를 강타하면서 CPU, GPU와 짝을 이뤄 서버 성능을 비약적으로 끌어올릴 수 있는 HBM에 대한 주문량이 크게 늘고 있기 때문이다. 침체된 메모리반도체 시장의 새로운 성장 동력이 되고 있는 것이다. AI 분야에서 주로 쓰이는 GPU 반도체는 HBM을 비롯한 D램이 대거 탑재된다. 또 성능은 뛰어나지만 생산공정이 복잡하고 고난도의 작업이 필요해 평균판매단가(ASP)가 최고성능 D램의 3배 이상이다.

시장조사업체 가트너에 따르면 2020년 220억달러(약 27조원) 규모였던 AI 반도체 시장 규모는 2026년에는 861억달러(107조원)까지 성장할 것으로 분석됐다. 메모리 시장 1위 업체인 삼성전자는 메모리 반도체와 AI 프로세서를 하나로 결합한 'HBM-PIM'과 AI 및 머신러닝 등 데이터센터 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 컴퓨트익스프레스링크(CXL) 기반의 'PNM' 등 차세대 기술을 앞세워 시장을 공략하고 있다. SK하이닉스도 지난 2021년 10월 업계 최초로 4세대 제품인 HBM3를 출시한 바 있다.