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"HBM 수요, 예상보다 커…올해 삼성·SK 주문량만 12억GB"

"HBM(고대역폭메모리) 시장은 우리가 생각하는 것보다 더 빠르게 성장하고 있다. 올해 HBM 시장의 수요를 5.2억GB(기가바이트)로 전망하기도 하는데, 삼성전자·SK하이닉스에서 받은 수주를 더해보면 10억~12억GB에 달한다." 이승우 유진투자증권 리서치센터장은 18일 서울 양재 엘타워에서 열린 'AI-PIM(프로세싱-인-메모리) 반도체 워크숍'에서 AI 반도체 수요 현황에 대해 이같이 밝혔다. 최근 IT 시장은 서버 및 엣지 AI 산업의 급격한 발달로 고성능 시스템반도체에 대한 수요가 증가하고 있다. 글로벌 팹리스인 엔비디아와 AMD가 개발하는 고성능 GPU(그래픽처리장치)가 대표적인 사례다. GPU 대비 연산 효율성이 높은 NPU(신경망처리장치)도 국내외 여러 스타트업을 중심으로 개발되고 있다. 또한 서버 시장에서는 여러 개의 D램을 쌓아올려 데이터 처리 성능을 크게 높인 HBM이 각광받는 추세다. 관련 시장은 국내 삼성전자와 SK하이닉스, 미국 마이크론 등이 주도하고 있다. 이승우 센터장은 "AI 반도체에 대한 수요가 당초 예상보다 높아 기존 HBM에 대한 수요 전망도 뒤엎을 필요가 있다"며 "시장조사업체가 HBM 수요를 지난해 3.2억GB, 올해 5.2억GB(기가바이트)로 분석했는데, 삼성전자와 SK하이닉스가 받은 주문량만 더해도 이 수치가 10억~12억GB에 달한다"고 언급했다. PIM 시장도 향후 급격한 성장세가 기대된다. PIM은 메모리 내에서 자체적으로 데이터 연산 기능을 처리할 수 있는 차세대 반도체다. 기존 메모리에서 CPU·GPU 등 시스템반도체로 데이터를 보내는 과정을 줄일 수 있으므로, 전력 효율성을 높이는 데 용이하다. 덕분에 PIM은 저전력·고성능 연산이 필요한 온디바이스 AI(서버, 클라우드를 거치지 않고 기기 자체에서 AI 기능을 처리하는 기술) 분야에 활발히 적용될 것으로 주목받고 있다. 이 센터장은 "AI 산업이 과거 데이터센터 중심에서 온디바이스 AI로 향하면서 초저지연·초저전력 특성이 핵심 요소로 떠올랐다"며 "AMD·삼성전자가 PIM 기능을 HBM에 추가해 처리 속도를 7%, 전력소모를 85% 개선한 사례를 보면 향후 PIM이 국내 반도체 산업의 돌파구가 될 것으로 생각한다"고 말했다. 한편 AI-PIM 워크숍은 세계 AI 반도체 및 PIM 시장 현황과 전망을 점검하고, 해댱 분야의 기술 현황 및 협력 방향 등에 대해 논의하기 위한 자리다. 과학기술정보통신부가 주최하고 정보통신기획평가원과 한국과학기술원의 PIM반도체설계연구센터가 주관한다.

2024.01.18 13:55장경윤

사피온 등 AI 팹리스, KAIT와 생성형 AI 공동사업 개발 협약

한국정보통신진흥협회는 사피온코리아, 리벨리온, 퓨리오사AI와 생성형AI·AI반도체 분야 공동사업 발굴 및 협업을 위한 4자간 업무협약(MOU)을 체결했다고 17일 밝혔다. 이번 협약을 통해 각 기관은 생성형AI 및 AI반도체 분야의 ▲공동 사업 기획 및 운영, ▲활용 및 확산 프로그램 개발·운영, ▲교육 및 인증 프로그램 개발·운영, ▲활용 기업 발굴 및 컨설팅 서비스 지원, ▲기타 상호 관계 증진을 위한 사업 발굴 등을 공동 추진하기로 했다. 이를 계기로 협회와 인공지능 반도체사가 협력하여 생성형AI 관련 정책지원 사업을 발굴하고, 국내 중소기업과 스타트업이 신규 AI 비즈니스를 창출하도록 지원함으로써, 우리나라의 차세대 인공지능 산업 생태계 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다. 또한 KAIT는 국내 기업들이 AI 서비스를 효과적으로 구현할 수 있도록 다양한 기업 성장지원 프로그램을 개발·지원할 예정이며, 교육 및 인증 프로그램 등을 통해 국내 AI반도체 활용·확산에 앞장설 계획이다. 더불어 본 협약에 참여한 인공지능 반도체 기업들은 특화된 AI반도체를 지속적으로 개발하여, 향후 보다 많은 활용기업이 창출될 수 있도록 수요기업에 맞추어 서비스를 확대해 나갈 계획이다. 이창희 KAIT 상근부회장은 “인공지능 기술은 생성형AI의 발전에 따라 새로운 국면을 맞이하게 됐다"며 “KAIT는 기업 간 협력의 구심점으로서 인공지능 추론에 최적화된 국산 AI반도체를 수요기업들과 연계·확산함으로써, 국내 기업들이 혁신적인 AI 서비스를 통해 신규 비즈니스를 창출할 수 있도록 지속적으로 지원할 계획이"라고 언급했다. 류수정 사피온코리아 대표는 “KAIT와의 MOU 체결을 통해 국산 AI반도체 생태계 확장의 기반을 마련하게 되어 기쁘다”며 “다가올 생성형AI 시대에 국내 기업의 혁신적인 AI 서비스의 경쟁력을 높일 수 있도록 적극 협력하겠다”고 밝혔다. 박성현 리벨리온 대표는 “AI반도체가 인공지능 비즈니스의 필수 인프라이자 국가 전략자원으로 그 중요성을 높여가는 지금, AI 비즈니스 경쟁력 강화를 위한 협력 기회가 주어져 뜻깊게 생각한다”며 “리벨리온은 글로벌에서 인정받은 기술력과 제품성능을 바탕으로 생성형AI에 최적화된 반도체와 서비스를 제공하는 등 인공지능 생태계 발전을 위한 노력에 적극 동참할 것”이라고 밝혔다. 백준호 퓨리오사AI 대표는 “생성형AI 서비스의 확산에 따라 인공지능 연산의 수요가 지속적으로 증가하고 있어 생성형AI 서비스와 AI반도체의 연계가 점차 중요해지고 있다”며, “퓨리오사AI는 AI반도체 기술력을 바탕으로, KAIT와의 협력을 통해 생성형AI 서비스 기업들이 혁신적인 AI 서비스를 소비자들에게 효율적으로 제공할 수 있도록 주도적인 역할을 수행하겠다”고 말했다.

2024.01.17 13:56장경윤

부품 협력사, 삼성·SKH 납품단가 인하 요구에 '속앓이'

메모리 가격이 반등을 시작하면서 올해 삼성전자, SK하이닉스에 대한 '턴어라운드' 기대감이 커지고 있는 가운데 일부 부품 협력사들이 납품 단가 인하 압박을 받고 있는 것으로 전해졌다. 부품 업계는 올해 상반기에도 업황 회복에 대한 조짐을 체감하기 어려운 상황으로, 주요 고객사의 원가절감 요구에 따른 부담감이 상당한 것으로 알려졌다. 16일 업계에 따르면 삼성전자, SK하이닉스는 최근 국내 일부 전공정·후공정 메모리반도체 부품 협력사에 가격 인하를 요구하고 있다. 삼성전자, SK하이닉스 양사는 지난해부터 원가절감 및 비용 효율화를 주요 과제로 설정해 왔다. D램·낸드 등 메모리반도체 시장이 근 2년간 극심한 부진을 겪은 탓으로, 삼성전자 DS부문과 SK하이닉스는 지난해 1~3분기 연속 조 단위의 적자를 기록한 바 있다. 이후 메모리 반도체 가격이 지난해 4분기부터 다시 회복세에 접어들었지만 여전히 PC, 스마트폰, 일반 서버 등에 대한 수요 불확실성은 남아있는 상황이다. 이에 삼성전자, SK하이닉스도 전체적인 생산량 증가보다는 시장 잠재력이 높은 1a·1b 나노미터(nm)의 최선단 D램, HBM(고대역폭메모리) 비중 확대에 집중하고 있는 실정이다. 그러나 국내 메모리 부품업계는 주요 고객사의 고부가가치 제품 전략에 아직 이렇다 할 반등의 기미를 찾지 못하고 있다. 최선단 D램, HBM이 고부가 제품에 속하기는 하나, 아직 절대적인 생산량이 크지 않아 부품업계로서는 매출에 기여하는 부분이 제한적이기 때문이다. 나아가 삼성전자, SK하이닉스는 지난해 말부터 일부 전공정, 후공정 부품 협력사들에게 가격 인하를 요구하고 있는 것으로 파악됐다. 현재 제시된 인하 폭이 그간 논의된 수준을 크게 넘어서 압박을 받고 있다는 게 업계의 전언이다. 익명을 요구한 전공정 부품업체 관계자는 "삼성전자, SK하이닉스와 거래한 이래로 가장 강도가 센 단가 인하 논의가 오가고 있다"며 "업황이 좋았을 당시에 가격이 오른 제품도 아니기 때문에, 올해 사업에 부담이 가중되고 있다"고 전했다. 후공정 부품업계 관계자는 "삼성전자, SK하이닉스가 공급량 확대도 없이 단가만을 두 자릿수 비율로 인하하려고 하고 있다"며 "운영 상 도저히 수용할 수 없는 조건이기 때문에 내부적으로 비상 체제에 돌입한 상황"이라고 토로했다.

2024.01.16 14:32장경윤

삼성전자, AI 시대 이끌 '차세대 반도체·첨단패키지' 공개

[라스베이거스(미국)=이나리 기자] 삼성전자가 11일(현지시간) 미국 라스베이거스에서 진행되고 있는 'CES 2024'에서 인공지능(AI) 시대를 선도해 나갈 차세대 반도체 제품을 대거 선보였다. 삼성전자 DS부문은 매년 CES에 참가해 글로벌 IT 고객 및 파트너를 대상으로 최신 제품을 소개한다. 삼성전자는 앙코르 호텔 내 전시공간에 가상 반도체 팹(Virtual FAB)을 설치하고, 5개 주요 응용처별 솔루션 공간을 밀도 있게 구성했다. 주요 응용처는 ▲서버 ▲PC·그래픽 ▲모바일 ▲오토모티브 ▲라이프스타일로 구분된다. 특히 생성형 AI, 온디바이스 AI용 D램, 차세대 스토리지용 낸드플래시 솔루션, 2.5·3차원 패키지 기술 등 차세대 메모리 제품을 대거 전시하고 패키지 기술 등 차세대 기술을 대거 선보이며 기술 경쟁력을 강조했다. 이날 행사에서 한진만 삼성전자 DS부문 미주총괄(DSA) 부사장은 "인공지능(AI), 머신러닝(ML), 클라우드 컴퓨팅 시장이 급격히 성장하고 있다"며 "삼성전자는 AI 시대에 최적화된 다양한 최첨단 메모리 솔루션을 적기에 개발해 패러다임 변화를 주도해 나가겠다"고 밝혔다. 삼성전자는 생성형 AI 시대에 최적화된 클라우드 D램 솔루션을 중심으로 선보였다. ▲12나노급 32기가비트(Gb) DDR5 D램 ▲HBM3E D램 '샤인볼트' ▲CXL 메모리 모듈 제품 'CMM-D' 등이 대표적이다. 삼성전자가 지난해 9월 업계 최초로 개발한 단일칩 기준 현존 최대 용량의 32기가비트 DDR5 D램은 서버용 고용량 라인업이다. 동일 패키지 사이즈에서 실리콘 관통 전극(이하 TSV, Through Silicon Via) 기술 없이도 128기가바이트(GB) 고용량 모듈 구성이 가능하다. TSV(실리콘 관통 전극)까지 사용한다면 최대 1테라바이트(TB) D램 모듈을 구현할 수 있어 메모리 기술의 한계를 극복한 제품으로 평가받는다. HBM3E D램 '샤인볼트'는 기존 HBM3 제품 대비 성능과 용량이 50% 이상 개선 됐다. HBM3E는 12단(적층) 기술을 활용해 1초에 1,280기가바이트의 대역폭과 최대 36기가바이트의 고용량을 제공한다. 삼성전자 CMM-D(CXL Memory Module D램)는 기존 DDR 인터페이스 기반의 D램 모듈이 아닌 CXL 인터페이스 기반 모듈 제품이다. 이 제품은 서버 전면부(기존 SSD 장착 위치)에 여러 대를 장착할 수 있어 서버 한 대당 메모리 용량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 이를 통해, 대용량 데이터의 빠른 처리가 필수적인 생성형 AI 플랫폼 적용에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다. 삼성전자는 2021년 세계 최초로 CMM-D 기술을 개발한데 이어, 업계 최고 용량의 512기가바이트 CMM-D 개발, CMM-D 2.0 개발 등에 성공했다. 현재 256기가바이트 CMM-D 샘플 공급이 가능한 유일한 업체로 차세대 메모리의 상용화 시대를 앞당기고 있다. 삼성전자는 온디바이스 AI 시장을 겨냥한 모바일 D램 솔루션으로 ▲8.5Gbps 'LPDDR5X(Low Power DDR5X)' D램 ▲ LPDDR5X-PIM ▲ 'LLW(Low Latency Wide I/O)' D램 등을 공개했다. 온디바이스 AI는 멀리 떨어진 클라우드 서버를 거치지 않고 스마트기기 자체적으로 정보를 수집하고 연산하는 기술로 올해부터 출시되는 스마트폰에 탑재될 것으로 기대된다. LPDDR 표준 기반 초당 8.5기가비트를 지원하는 LPDDR5X D램은 14나노미터(nm) 공정과 하이케이 메탈 게이트(High-K Metal Gate) 공정을 활용해 이전 세대 대비 전력 효율을 20% 개선했다. 또한 64기가바이트까지 대용량을 지원해 다양한 응용처별로 최적 솔루션을 제공한다. LPDDR5X-PIM(프로세싱 인 메모리)은 메모리 병목현상 개선을 위해 데이터 연산 기능을 메모리 칩 내부에서 구현하는 PIM 기술을 LPDDR에 적용한 제품이다. LPDDR5X D램 대비 성능을 8배 높였고, 전력은 50% 절감됐다. LLW D램은 입출력단자(I/O)를 늘려 대역폭은 높이고 지연속도는 줄인 D램으로 삼성전자 'LLW D램'은 초당 128기가바이트의 빠른 처리 속도와 28나노 초(Nano second) 이하의 지연속도 특성을 가진 온디바이스 AI 맞춤형 D램이다. 삼성전자는 서버 스토리지 시장의 전력, 공간, 성능 등 3가지 영역 한계를 극복한 핵심 낸드플래시 솔루션 ▲PM9D3a ▲PBSSD(Petabyte Scale SSD) 등을 전시했다. 그 밖에 '첨단 패키지 기술도 눈에 띈다. 최근 여러 반도체를 수평으로 혹은 수직으로 연결하는 이종집적 기술에 대한 역할이 중요해지고 있다. 삼성전자 AVP(어드밴스드 패키지) 사업팀은 비욘드 무어 시대를 이끌 ▲2.5차원 패키지 I-Cube E, I-Cube S ▲3차원 패키지 X-Cube HCB(bumpless), TCB(micro bump) 기술 및 제품을 선보였다. 삼성전자는 "현재 u-Bump(micro Bump)형 X-Cube를 양산 중이며, 2026년에는 데이터 양을 더 많이 구현할 수 있는 범프리스형 X-Cube를 선보일 계획"이라며 로드맵을 밝혔다.

2024.01.12 03:52이나리