‘굳히기’ SK하이닉스, ‘와신상담’ 삼성...대만서 만났다

삼성전자와 SK하이닉스 주가가 표시되어 있다. 연합뉴스

전 세계 메모리 반도체 양대 산맥인 삼성전자·SK하이닉스의 ‘인공지능(AI) 메모리’ 사령탑이 ‘반도체의 섬’ 대만에서 만났다. 4일 대만 타이베이에서 열린 반도체 전시회 ‘세미콘 타이완’에 나란히 참석한 이정배 삼성전자 메모리사업부장(사장)과 김주선 SK하이닉스 AI 인프라 담당 사장은 기조연설에 나서 자사 반도체 기술력을 과시했다.

양사 메모리 수장은 “AI 시대의 가장 큰 난제는 메모리 반도체가 될 것”이라며 입을 모아 차세대 메모리 기술의 중요성을 강조했지만 방점을 찍은 곳은 조금씩 달랐다.

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‘굳히기’ 들어간 SK하이닉스

김주선 SK하이닉스 AI 인프라 담당 사장이 4일 대만 타이베이에서 열린 세미콘 타이완 2024에서 기조연설을 하고 있다. 사진 SK하이닉스

AI 메모리 반도체의 상징으로 떠오른 고대역폭메모리(HBM) 시장에서 일찌감치 승기를 잡은 SK하이닉스는 선두 굳히기에 들어갔다. 김 사장은 이날 ‘AI 메모리 기술의 새로운 가능성을 열다’라는 주제로 연단에 올라 “AI 기술이 발전할수록 고효율 메모리 수요가 늘어날 것”이라 말했다. 김 사장은 SK하이닉스의 질주를 이끈 HBM 사업을 전 세계 1위로 끌어올린 공을 인정받아 지난해 사장으로 승진했다.

김 사장은 “현재 HBM3E 외에도 서버용 D램 제품인 DIMM·낸드 기반의 eSSD·저전력 D램인 LPDDR5T를 시장에 공급하고 있다”라고 말했다. HBM에서 선점한 우위를 D램과 낸드 등 메모리 반도체 시장 전반으로 확산시켜 AI 시대 메모리 선두로 확실히 올라서겠다는 포부를 드러낸 셈이다. SK하이닉스는 지난달 29일 세계 최초로 10나노미터(㎚·1㎚=10억 분의 1m)급 6세대(1c) D램 개발에 성공했다.

이어 “AI 구동을 위해 더 많은 전력이 사용되면서 발열도 늘어나기 때문에 이를 최소화하는 AI 메모리를 개발 중”이라면서 “이달 말부터 5세대 HBM3E 12단 제품의 양산에 돌입한다”라고 밝혔다. SK하이닉스는 메모리 3사(삼성전자·SK하이닉스·마이크론) 중 유일하게 D램 칩 사이에 액체로 된 보호재를 주입해 굳히는 방식으로 HBM을 만든다. SK하이닉스는 “해당 방식은 타 공정과 비교해 열 방출 성능이 30% 이상 뛰어나다”고 밝혔다.

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‘판 뒤집기’ 노리는 삼성

이정배 삼성전자 메모리사업부장(사장)이 4일 대만 타이베이에서 열린 세미콘 타이완 2024에서 기조연설을 하고 있다. 사진 삼성전자

반면 삼성전자는 지금의 기술 구도는 언제든지 바뀔 수 있다며 판세 뒤집기를 노리고 있다. 이 사장은 “AI가 진화하는 과정에서 서버 기반의 AI만으로는 한계가 있다”면서 “HBM을 잘 하는 것만으로는 충분하지 않으며 온디바이스 등 다양한 제품군이 필요하다”고 말했다. 전선을 기존 HBM에서 새로운 방식의 AI 반도체로 넓혀 판을 뒤집어보겠다는 전략이다. 삼성전자는 새로운 형태의 AI 추론 칩을 개발하는 등 현재 대세로 굳어진 ‘그래픽처리장치(GPU)-HBM’ 조합 외에 다양한 대안을 연구하고 있다.

이 사장은 “삼성은 혁신적인 메모리 아키텍처를 도입하고 있다”면서 “기존의 메모리 공정만으로는 HBM의 성능을 높이는 데 한계가 있기 때문에 파운드리(반도체 위탁생산)와 시스템LSI(설계)를 자체적으로 보유하고 있는 삼성은 이 분야에서 가장 강력한 위치에 있다”고 강조했다.

AI 시대 맞춤형 메모리 제품의 중요성이 커진 만큼 전 세계 반도체 회사 중 유일하게 메모리와 설계·파운드리(제조)를 다 하고 있는 강점을 최대한 활용하겠다는 의도로 풀이된다. 반도체 업계에서는 이르면 내년 하반기 양산될 6세대 HBM4부터 로직(시스템) 반도체와 메모리 반도체의 경계가 무너지기 시작해 팹리스(반도체 설계전문)·파운드리·메모리 기업 간 주도권 싸움이 벌어질 것으로 전망한다. 반면 SK하이닉스는 전 세계 1위 파운드리 TSMC와 손잡고 차세대 HBM 제품을 개발 중이다.

이희권 기자 lee.heekwon@joongang.co.kr