메모리 칩이 AI 혁명의 새로운 전선인 이유 [PADO]

[편집자주] AI 혁명의 핵심이 GPU나 CPU가 아닌 메모리 칩이라는 파이낸셜타임스(FT)의 분석이 주목됩니다. 특히 HBM(고대역폭메모리) 시장에서 SK 하이닉스가 삼성을 제치고 1위로 올라선 것은 단순한 순위 변동을 넘어선 의미를 갖습니다. HBM 시장의 급변은 시장 지배자도 안주하면 순식간에 뒤처질 수 있음을 보여줍니다. 막연한 위기감이 아니라 '죽을지도 모른다'는 절박함에서 진정한 혁신이 나온다는 소중한 교훈입니다. HBM의 이익률은 50~60%로 일반 DRAM의 30%보다 훨씬 높고, 1년 전 주문, 1년 계약이라는 특성상 메모리 업체들의 가격 협상력도 크게 강화됐습니다. 하지만 현재의 호황이 영원하지는 않을 것입니다. HBM4에서는 TSMC가 생산하는 고성능 프로세서 칩이 로직 다이 역할을 하게 되면서 파운드리 업체들의 영향력이 커질 전망입니다. 게다가 EUV 장비 접근 제한으로 3~4년 뒤처져 있긴 하지만 중국의 추격도 만만치 않습니다. 기술적 병목이 생기는 시대야말로 다양한 아키텍처적 진화가 꽃피는 전성기입니다. HBM 대안을 모색하는 화웨이의 소프트웨어 솔루션이나 소프트뱅크-인텔의 새로운 메모리 아키텍처가 그 증거입니다. PIM(Processing-In-Memory) 기술이 메모리 기업들에게 기회일지 위협일지는 아직 알 수 없습니다. 그렇다면 현재의 호황은 메모리 기업들에게 달콤씁쓸한 기억이 될지도 모릅니다. 기사 전문은 PADO 웹사이트(pado.kr)에서 읽을 수 있습니다.

경기도 이천 소재의 SK하이닉스 플랜트. /사진=로이터/뉴스1

SK하이닉스의 거대한 M14 칩 제조공장에서 클린룸 작업복을 입은 직원들이 기계들을 점검하는 가운데, 700대 로봇이 천장 레일을 따라 움직이며 제조 공정의 각 단계 사이에서 실리콘 웨이퍼를 운반하고 있다.

이천에 위치한 SK하이닉스의 메인 캠퍼스에 있는 이 팹은 초당 200편의 장편영화에 해당하는 데이터를 전송할 수 있는 고대역폭 메모리 HBM 칩을 생산한다.

수십 년간 메모리 칩은 AMD, 퀄컴, 엔비디아, TSMC 같은 기업들이 설계하고 생산하는 로직 칩이나 프로세서 칩에 가려 덜 화려한 분야였다. 이런 로직 칩들은 컴퓨팅의 핵심 연산을 수행하고 전자기기의 동작을 제어하는 역할을 한다.

하지만 이천 반도체 팹에서 생산되는 HBM3E 같은 HBM 설계는 메모리 업계를 변화시키고 있다. SK하이닉스의 HBM 사업기획 담당 최준용 부사장은 기존 DRAM에서는 "고객들이 전력과 성능보다 비용을 우선하지만, HBM에서는 비용보다 전력과 성능이 우선시된다"고 지적한다.

HBM은 소위 대형언어모델 (LLM) 개발자들이 '메모리 월(Memory Wall)'의 영향을 완화하는 데 도움을 주고 있다. 메모리 월이란 데이터 저장과 검색의 한계가 성능 향상을 가로막는 현상이다. 또한 전 세계에서 건설 중인 수천 개의 데이터센터에서 효율성을 높이고 비용을 낮추는 역할도 한다.

AI에서 메모리의 중요성이 커지면서, 이 분야는 중국의 첨단 기술 접근을 제한하려는 워싱턴과 글로벌 경쟁사들과 맞서 국산 반도체 부문을 육성하려는 베이징 간의 치열한 경쟁의 중심에 서게 됐다.

또한 업계 최고 기업들의 역사적 순서를 바꿔놓았다. SK하이닉스의 DRAM 매출(HBM은 DRAM의 하위 분야)은 2021년 2분기 7조 5000억원(54억달러)에서 2025년 같은 분기 17조 1000억원으로 급증해, 1980년대 메모리 시장에서 경쟁을 시작한 이래 처음으로 최대 라이벌 삼성을 앞질렀다.

"SK하이닉스가 삼성을 추월할 수 있다는 생각은 불과 5년 전만 해도 상상할 수 없었다"고 터프츠대학교 부교수이자 '칩 워'의 저자 크리스 밀러는 말한다. "이는 마치 닥터페퍼가 갑자기 코카콜라보다 인기를 끌게 된 것과 같다."

(계속)

━

PADO 웹사이트(https://www.pado.kr)에서 해당 기사의 전문을 읽을 수 있습니다. 국제시사·문예 매거진 PADO는 통찰과 깊이가 담긴 롱리드(long read) 스토리와 문예 작품으로 우리 사회의 창조적 기풍을 자극하고, 급변하는 세상의 조망을 돕는 작은 선물이 되고자 합니다.

━

PADO 국제시사문예지