긴 불황의 늪에 빠졌던 메모리 반도체 시장이 하반기 반등 조짐을 보이면서 시장을 주도하는 삼성전자와 SK하이닉스의 신기술 경쟁에도 다시 불이 붙었다. 경쟁 재점화 지점은 세계 첨단 기술의 격전지인 미국 실리콘밸리로, SK하이닉스가 먼저 포문을 열었다.9일 업계에 따르면 SK하이닉스는 8일(현지시간) 실리콘밸리 산타클라라에서 개막한 ‘플래시 메모리 서밋 2023’에서 세계 최초 300단 이상 낸드플래시 개발을 공식화했다. SK하이닉스는 낸드 업계 세계 최대 규모의 이번 콘퍼런스에서 업계 최고층 321단 1테라비트(Tb) TLC(Triple Level Cell) 4D 낸드플래시 개발 경과를 발표하면서 개발 단계의 샘플을 전시했다. 낸드플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 메모리 반도체로, 데이터 저장 공간인 셀을 수직으로 쌓아 올려 처리 용량을 늘리는 ‘적층 기술’이 경쟁력의 핵심이다. SK하이닉스는 지난해 8월 이 행사에서 당시 최고층인 238단 낸드 4D 제품을 공개한 바 있고, 삼성전자는 ‘단순히 높게 쌓아 올리는 방식의 경쟁은 무의미하다’며 낸드 제품의 구체적인 단수는 밝히지 않고 있지만, 지난 11월 양산을 시작한 1Tb 8세대 V낸드가 236단인 것으로 알려졌다. 그간 낸드 기술의 한계로 여겨진 200단을 넘어 2025년 상반기부터 321단 제품을 양산한다는 게 SK하이닉스의 계획이다. 최정달 SK하이닉스 낸드개발담당 부사장은 컨퍼런스 기조연설에서 “4D 낸드 5세대 321단 제품을 개발해 낸드 기술 리더십을 공고히 할 계획”이라며 “인공지능(AI) 시대가 요구하는 고성능, 고용량 낸드를 시장에 주도적으로 선보이며 혁신을 이끌어가겠다”고 강조했다. 삼성전자는 서버, PC, 오토모티브 등 다양한 응용처별 최신 메모리 솔루션과 기술을 선보였다. 특히 이번에 처음 공개한 8세대 V낸드 기반 데이터센터용 대용량 저장장치(SSD)는 연속 읽기 성능이 이전 세대 제품보다 최대 2.3배, 임의 쓰기 성능은 2배 이상 향상됐다. 전력 효율은 전 세대 제품 대비 약 60% 향상됐으며, 고온 다습한 환경평가 기준(JESD22-A101D) 700시간을 견딜 수 있는 등 극한의 환경에서도 안정적으로 작동한다.삼성전자와 SK하이닉스는 AI칩 수요 증가와 맞물려 폭발적인 성장이 전망되는 고대역폭메모리(HDM) 경쟁도 본격화하고 있다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 쌓아 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 크게 끌어올린 메모리로, 미국 엔비디아가 시장의 ‘큰손’으로 통한다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 이날 로스앤젤레스에서 열린 컴퓨터 그래픽스 콘퍼런스 시그래프에서 차세대 AI 칩 ‘GH200 그레이스 호퍼 슈퍼칩’을 공개하며 “증가하는 AI 컴퓨팅 파워 수요를 충족시키기 위해 세계 데이터 센터의 규모를 확장하도록 설계됐다”고 밝혔다. GH200에 탑재될 HBM3E는 삼성전자와 SK하이닉스가 각각 공급할 것으로 알려졌다. 특히 삼성전자는 이재용 회장이 지난 5월 미국 출장 중 황 CEO를 비공개로 만난 사실이 알려지면서 양사의 협력이 더욱 강화될 것이라는 기대감이 커지고 있다.

SK하이닉스가 세계 최고층인 321단 낸드플래시 샘플을 공개했다. 300단 이상 낸드 개발 진행을 공식화한 것은 SK하이닉스가 세계 최초다.SK하이닉스는 8일(현지시간) 미국 캘리포니아주 샌타클래라에서 개막한 ‘플래시 메모리 서밋(FMS) 2023’에서 321단 1테라비트(Tb) TLC(Triple Level Cell) 4D 낸드플래시 개발 경과를 발표하고 개발 단계의 샘플을 전시했다. 낸드플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 메모리 반도체로 셀을 수직으로 쌓아 올려 데이터 용량을 늘리는 ‘적층 기술’이 경쟁력의 핵심이다. SK하이닉스는 321단 낸드의 완성도를 높여 2025년 상반기부터 양산한다는 계획이다. SK하이닉스 관계자는 “양산 중인 현존 최고층 238단 낸드를 통해 축적한 기술력을 바탕으로 321단 낸드 개발을 순조롭게 진행하고 있다”며 “적층 한계를 다시 한번 돌파해 SK하이닉스가 300단대 낸드 시대를 열고 시장을 주도할 것”이라고 강조했다. 앞서 SK하이닉스는 지난해 8월 플래시 메모리 서밋 행사에서 업계 최고층인 238단 낸드 4D 신제품을 공개해 주목 받았다. 미국 마이크론은 지난해 7월 232단 낸드 출하를 시작했고, 삼성전자는 그해 11월 236단으로 추정되는 1Tb 8세대 V낸드 양산을 시작했다.SK하이닉스가 이번에 공개한 321단 1Tb TLC 낸드는 이전 세대인 238단 512기가비트(Gb)와 비교해 생산성이 59% 높아졌다. 데이터를 저장하는 셀을 더 높은 단수로 쌓아 한 개의 칩으로 더 큰 용량을 구현하게 됨으로써 웨이퍼 한 장에서 생산할 수 있는 전체 용량이 늘었기 때문이다. SK하이닉스는 이번 행사에서 차세대 낸드 솔루션 제품인 PCIe 5세대(Gen5) 인터페이스를 적용한 기업용 SSD(eSSD)와 UFS 4.0도 함께 소개했다. 이 제품들이 업계 최고 수준의 성능을 확보한 만큼 고성능을 강조하는 고객의 요구를 충족시킬 것으로 기대하고 있다. 최정달 SK하이닉스 낸드개발담당 부사장은 이날 기조연설에서 “4D 낸드 5세대 321단 제품을 개발해 낸드 기술 리더십을 공고히 할 계획”이라며 “AI 시대가 요구하는 고성능, 고용량 낸드를 시장에 주도적으로 선보이며 혁신을 이끌어가겠다”고 말했다.

SK “만년 2위 탈출” 자신감 표출삼성 “이미 기술력 앞질러” 반격경쟁사 지적 자제 관행 깨고 난타대형 클라우드 기업 AI칩 개발 중국내 제조사 메모리 특수 가능성 “삼성전자의 고대역폭메모리(HBM) 시장 점유율은 여전히 50% 이상이다. 최근 HBM3 제품은 고객사들로부터 우수하다는 평가를 받고 있다.”(경계현 삼성전자 사장) “당사는 HBM 시장 초기부터 오랜 기간 경험과 기술경쟁력을 축적해 왔다. 고객들 피드백을 보면 제품 완성도, 양산 품질, 필드 품질을 종합해 당사가 가장 앞서고 있다는 점이 확인되고 있다.”(SK하이닉스 컨퍼런스콜) 국내 반도체 시장이 HBM 기술 주도권 선점을 놓고 가열되고 있다. 글로벌 메모리 시장에서 삼성전자에 밀려 ‘만년 2위’에 머물러 있는 SK하이닉스는 고부가가치 D램인 HBM만큼은 ‘세계 1등’임을 강조하며 고객사 유치에 나섰다. 삼성전자는 경쟁사보다 늦게 HBM 개발에 뛰어들었지만 이미 기술력으로 앞질렀다고 주장한다. 최근 두 기업은 경쟁사에 대한 언급이나 지적은 자제하는 업계 관행을 깨고 자사 HBM의 우수성을 알리는 데 혈안이다. 업계에서는 두 회사의 날 선 신경전을 두고 구글과 아마존 같은 대형 고객사 유치를 위한 포석이라는 시각이 나온다. 2일 시장조사업체 트렌드포스는 북미와 중국 클라우드서버제공(CSP) 기업들의 인공지능(AI) 서비스 강화에 따라 AI 반도체에 필수인 HBM의 수요가 폭발적으로 늘어날 것이라고 전망했다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아올려 연결한 반도체로 D램을 많이 쌓을수록 데이터 저장 용량이 크고 처리 속도도 빠르다. 고성능·고용량 장점 덕에 챗GPT와 같은 생성형 AI 등 AI 반도체 시장과 함께 성장하고 있다. 가격이 일반 D램의 6~7배에 달해 삼성전자와 SK하이닉스는 물론 메모리 3위 기업인 미국 마이크론도 HBM 경쟁에 가세했다. 삼성전자 반도체 사업을 총괄하는 경계현 사장은 지난달 자사 임직원 소통 행사에서 삼성전자가 HBM 시장에서도 점유율 1위라는 취지로 발언했지만 트렌드포스는 지난해 말 기준 SK하이닉스 50%, 삼성전자 40%, 마이크론 10%로 추정했다. 다만 올해는 SK하이닉스의 시장 점유율이 49.1%로 소폭 낮아지는 반면 삼성전자는 45.6%까지 성장할 것으로 내다봤다. 2024년 전망 점유율은 SK하이닉스 49.6%, 삼성전자 46.2%, 마이크론 4.2% 순이다. HBM은 제품의 세대가 높아질수록 성능이 크게 개선되는데, 현재 메모리 3사 가운데 SK하이닉스만 가장 최신 세대인 HBM3를 양산하고 있다. 챗GPT용 그래픽처리장치(GPU)를 만드는 미국 엔비디아가 SK하이닉스의 HBM3 제품을 쓰고 있다. 삼성전자는 업계 최고 속도와 최저 전력의 HBM3 제품을 개발해 하반기 본격적인 양산을 앞두고 있다. 삼성전자는 지난달 27일 2분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 “당사는 HBM 시장의 선두 업체로 HBM2를 주요 고객사에 독점 공급했고, HBM2E 제품 사업을 원활히 진행 중”이라며 “4세대인 HBM3에서도 업계 최고 수준의 성능과 용량으로 고객과의 협의를 진행 중”이라고 밝힌 바 있다. 삼성전자는 올해 4분기에는 5세대인 HBM3P에 이어 내년부터는 6세대 HBM 양산을 목표로 생산라인도 대폭 증설할 계획이다. HBM 개발 경쟁에서 뒤처진 마이크론은 1~3세대 제품을 건너뛰고 곧바로 4세대 제품 개발에 나섰지만, 업계는 마이크론의 HBM 기술력이 검증되지 않았다는 점에서 삼성전자와 SK하이닉스의 경쟁에 주목하고 있다. 특히 AI 서비스 강화를 위해 구글과 아마존 등 대형 클라우드 서버 기업들이 자체 AI칩 개발에 나서면서 삼성전자와 SK하이닉스도 ‘HBM 특수’를 누릴 것으로 보인다. 구글과 아마존은 비용 절감을 위해 엔비디아와 AMD 등 AI칩 전문 기업들로부터 고가의 칩을 구매하는 대신 자체 개발을 진행하고 있지만, 여기에 들어갈 HBM은 여전히 삼성전자와 SK하이닉스 등 메모리 전문 제조사의 제품을 구매해야 한다. 트렌드포스는 클라우드 서버 기업의 AI 고도화에 힘입어 HBM 시장이 올해부터 2025년까지 연평균 45% 급성장할 것이라고 내다봤다.

“삼성전자의 HBM 시장 점유율은 여전히 50% 이상이다. 최근 HBM3 제품은 고객사들로부터 우수하다는 평가를 받고 있다.” (경계현 삼성전자 사장) “당사는 HBM 시장 초기부터 오랜 기간 동안 경험과 기술경쟁력을 축적해 왔다. 고객들 피드백을 보면 제품 완성도, 양산 품질, 필드 품질을 종합해 당사가 가장 앞서고 있다는 점이 확인되고 있다.”(SK하이닉스 컨퍼런스콜) 국내 반도체 시장이 고대역폭메모리(HBM) 기술 주도권 선점을 놓고 가열되고 있다. 글로벌 메모리 시장에서 삼성전자에 밀려 ‘만년 2위’에 머물러있는 SK하이닉스는 고부가가치 D램인 HBM만큼은 ‘세계 1등’임을 강조하며 고객사 유치에 나섰고, 삼성전자는 경쟁사보다 늦게 HBM 개발에 뛰어들었지만 이미 기술력으로 앞질렀다고 주장한다. 최근 두 기업은 경쟁사에 대한 언급이나 지적은 자제하는 업계 관행을 깨고 자사 HBM 우수성을 알리는 데 혈안이다. 업계에서는 두 회사의 날선 신경전을 두고 구글과 아마존과 같은 대형 고객사 유치를 위한 포석이라는 시각이 나온다.2일 시장조사업체 트렌드포스는 북미와 중국의 클라우드 서버 제공(CSP) 기업들이 인공지능(AI) 서비스 강화에 따라 AI 반도체에 필수인 HBM의 수요가 폭발적으로 늘어날 것이라고 전망했다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 올려 연결한 반도체로, D램을 많이 쌓을수록 데이터 저장 용량이 크고 처리 속도도 빠르다. 고성능·고용량 장점 덕에 챗GPT와 같은 생성형 AI 등 AI 반도체 시장과 함께 성장하고 있다. 가격은 일반 D램의 6~7배에 달해 삼성전자와 SK하이닉스는 물론 메모리 3위 기업인 미국 마이크론도 HBM 경쟁에 가세했다. 삼성전자 반도체 사업을 총괄하는 경계현 사장은 지난달 자사 임직원 소통행사에서 삼성전자가 HBM 시장에서도 점유율 1위라는 취지로 발언했지만, 트렌드포스는 지난해 말 기준 해당 시장 점유율을 SK하이닉스 50%, 삼성전자 40%, 마이크론 10%로 추정했다. 다만 올해는 SK하이닉스의 시장 점유율은 49.1%로 소폭 낮아지는 반면 삼성전자는 45.6%까지 성장할 것으로 내다봤다. 2024년 전망 점유율은 SK하이닉스 49.6%, 삼성전자 46.2%, 마이크론 4.2% 순이다. HBM은 제품의 세대가 높아질수록 성능이 크게 개선되는데, 현재 메모리 3사 가운데 SK하이닉스만 가장 최신 세대인 HBM3 양산하고 있다. 챗GPT용 그래픽처리장치(GPU)를 만드는 미국 엔비디아가 SK하이닉스의 HBM3 제품을 쓰고 있다. 삼성전자는 업계 최고 속도와 최저 전력의 HBM3 제품을 개발해 하반기 본격적인 양산을 앞두고 있다. 삼성전자는 지난달 27일 2분기 실적발표 콘퍼런스콜에서 “당사는 HBM 시장의 선두 업체로 HBM2를 주요 고객사에 독점 공급했고, HBM2E도 제품 사업을 원활히 진행 중”이라며 “4세대인 HBM3에서도 업계 최고 수준의 성능과 용량으로 고객과 협의 진행 중”이라고 강조한 바 있다. 삼성전자는 올해 4분기에는 5세대인 HBM3P에 이어 내년부터는 6세대 HBM 양산을 목표로 생산 라인도 대폭 증설할 계획이다. HBM 개발 경쟁에서 뒤처진 마이크론은 1~3세대 제품을 건너뛰고 곧바로 4세대 제품 개발에 나섰지만, 업계는 마이크론의 HBM 기술력이 검증되지 않았다는 점에서 삼성전자와 SK하이닉스의 경쟁에 주목하고 있다. 특히 AI 서비스 강화를 위해 구글과 아마존 등 대형 클라우드 서버 기업들도 자체 AI칩 개발에 나서면서 삼성전자와 SK하이닉스가 ‘HBM 특수’를 누릴 것으로 보인다. 구글과 아마존은 비용 절감을 위해 엔비디아와 AMD 등 AI칩 전문 기업들로부터 고가의 칩을 구매하는 대신 자체 개발을 진행하고 있지만, 여기에 들어갈 HBM은 여전히 삼성전자와 SK하이닉스 등 메모리 전문 제조사의 제품을 구매해야 한다. 트렌드포스는 클라우드 서버 기업의 AI 고도화에 힘입어 HBM 시장이 올해부터 2025년까지 연평균 45% 급성장할 것이라고 내다봤다.

지난 1분기 메모리 감산을 공식화한 삼성전자가 하반기 낸드플래시 생산 규모를 대폭 줄인다. 시황 회복이 상대적으로 더딘 낸드의 재고를 줄여 하반기 D램과 낸드의 반등을 앞당기겠다는 전략이다. 삼성전자는 1분기에 이어 2분기에도 반도체 사업에서 4조원대의 적자를 냈지만, 적극적인 감산으로 적자폭을 줄이면서 사실상 메모리 불황의 터널도 빠져나왔다는 판단이다. 삼성전자는 27일 연결 기준 올해 2분기 영업이익이 6685억원으로 지난해 동기보다 95.26% 감소한 것으로 잠정 집계됐다고 공시했다. 매출은 60조 55억원으로 지난해 동기 대비 22.28% 감소했다. 순이익은 1조 7236억원으로 84.47% 줄었다. 삼성전자의 1분기 전체 실적은 지난 2월 출시한 갤럭시 S23 시리즈의 흥행에 힘입은 모바일경험(MX)사업부가 반도체를 담당하는 디바이스솔루션(DS) 부문의 적자를 일부분 방어하는 구조였으나, 2분기에는 DS 부문의 적자 규모가 줄어든 반면 MX사업부의 이익은 감소했다. 구체적으로 1분기에 4조 5800억원 적자를 낸 DS 부문은 2분기 4조 3600억원 적자를 기록했고, MX와 네트워크 부문의 영업이익은 이전 분기 대비 22.8% 감소한 3조 400억원으로 집계됐다. 실적 발표 직후 이어진 컨퍼런스콜(전화회의)에서는 하반기 반도체 시장 전망과 삼성전자의 대응 전략에 대한 질의가 이어졌다. 김재준 삼성전자 메모리사업부 부사장은 메모리 감산과 관련, “수요 부진으로 상반기 메모리 재고는 높은 수준으로 마감했지만, 생산량 하향 조정으로 D램과 낸드 모두 5월에 피크(정점)를 기록한 이후 빠른 속도로 감소하고 있다”고 밝혔다. 그는 이어 “이에 더해 D램과 낸드 모두 제품별 선별적인 추가 생산 조정을 진행 중이며, 특히 낸드 위주로 생산 하향 조정폭을 크게 적용할 예정”이라고 덧붙였다. 앞서 SK하이닉스도 전날 2분기 실적 발표 컨퍼런스콜에서 D램에 비해 낸드의 재고 감소 속도가 더디다며 낸드 감산 규모를 5~10% 확대한다고 밝힌 바 있다. 삼성전자는 D램 감산 지속 및 낸드 감산 확대와 함께 최근 SK하이닉스와 기술력을 놓고 신경전을 벌이는 고대역폭 메모리(HBM)를 앞세운 실적 개선 방안도 내놨다. 김 부사장은 “삼성전자는 HBM 시장 선두업체로, HBM2를 주요 고객사에 독점 공급했고 후속으로 HBM2E 제품 사업을 원활히 진행하고 있다”며 “HBM3도 업계 최고 수준의 성능과 용량으로 고객 오퍼가 진행 중”이라고 말했다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고성능 제품이며 인공지능(AI) 시대의 필수 반도체로 꼽힌다. 삼성의 추가 감산 소식이 전해지면서 증권시장에서는 삼성전자의 주가가 다시 7만원대로 올라섰다. 이날 6만 9900원에서 출발한 삼성전자의 주가는 전 거래일 대비 2.72% 상승한 7만 1700원에 거래를 마쳤다. 한편 삼성전자와 같은 날 2분기 실적을 공개한 LG전자는 연결 기준 매출 19조 9984억원, 영업이익 7419억원을 기록하며 1분기에 이어 이번에도 삼성전자의 영업이익을 앞질렀다. 생활가전을 담당하는 H&A사업본부가 매출 7조 9855억원, 영업이익 6001억원을 담당하며 회사 전체 실적을 견인했고, TV 사업을 담당하는 HE사업본부는 매출 3조 1467억원, 영업이익 1236억원을 기록했다. 유럽 등 주력 시장의 수요 둔화에도 수익구조 다변화 등으로 영업이익이 대폭 늘었다.

삼성전자가 32Gbps(초당 기가비트)로 업계 최고 속도인 GDDR7 D램을 최초 개발했다고 19일 밝혔다. 32Gbps GDDR7 D램은 주요 고객사의 차세대 시스템에 탑재돼 연내 검증이 시작될 예정이다. GDDR D램은 그래픽, 데이터센터, 인공지능(AI) 등 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리하는 응용처에 사용되는 D램이다. 일반 DDR 대비 데이터 전송을 위한 채널이 많고 높은 대역폭을 가지고 있다. 이번에 개발에 성공한 GDDR7 D램의 데이터 처리 속도는 삼성전자가 지난해 업계 최초로 개발한 24Gbps GDDR6 D램보다도 훨씬 빠르다. 시중에선 22Gbps가 가장 빠른 수준이다. 고성능·저전력 특성을 갖춘 16기가비트(Gb) 제품으로, 기존 24Gbps GDDR6 대비 데이터 처리 속도는 1.4배, 전력 효율은 20% 향상됐다. 32Gbps GDDR7 D램을 그래픽 카드에 탑재하면 최대 초당 1.5테라바이트(TB)의 데이터를 처리할 수 있다. 이는 30기가바이트(GB) 용량의 초고화질(UHD) 영화 50편을 1초 만에 처리할 수 있는 속도다. 삼성전자는 고속 동작에 최적화된 저전력 설계 기술을 적용해 전력 효율 또한 20% 개선했다. 특히 노트북 등 저전력 특성이 중요한 응용처를 위해 초저전압을 지원하는 옵션도 제공한다. 또 열전도율이 높은 신소재를 반도체 회로 보호제인 EMC 패키지에 적용하고 회로 설계를 최적화해 발열을 최소화했다. 이로 인해 기존 GDDR6 대비 열저항(와트 당 발생하는 온도 변화)이 약 70% 감소돼 고속 동작에서도 안정적인 품질을 제공한다고 삼성전자는 설명했다. 그래픽 메모리는 PC, 노트북, 게임 콘솔 등의 그래픽 영역뿐 아니라, 초고속 대용량 데이터 처리 기술을 요구하는 고성능 컴퓨팅, AI, 딥러닝, 가상현실, 메타버스 등 다양한 영역에서 주목받고 있다. 최근 AI, 머신러닝 등 방대한 데이터 처리가 필요한 차세대 산업이 급부상해 고성능 그래픽 D램 시장이 지속적으로 성장할 것으로 예상된다. 자율 주행 시스템 확대와 고해상도 지도, 동영상 스트리밍, 고사양 게임 등을 제공하는 차량 내 인포테인먼트 시스템이 고도화되면서 차량 영역에서도 수요가 높아지고 있다. 배용철 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 부사장은 “GDDR7 D램은 워크스테이션, PC, 노트북, 게임 콘솔 등 우수한 그래픽 성능이 요구되는 응용처에서 더욱 차별화된 사용자 경험을 제공할 것”이라며 “프리미엄 그래픽 시장 수요에 맞춰 적기에 상용화하고 차세대 그래픽 D램 시장을 지속 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.

삼성전자가 반도체 설계에 필수인 설계자산(IP) 강자들과 손잡고 파운드리(위탁생산) 생태계 구축에 나선다. 이들과의 협력을 통해 파운드리 1위 대만 TSMC 추격에 속도를 낸다는 게 삼성의 전략이다. 14일 삼성전자에 따르면 오는 28일(현지시간) 미국 새너제이에서 열리는 삼성파운드리포럼에서 시높시스와 케이던스, 알파웨이브 등 IP 파트너와의 협력 내용과 최첨단 IP 로드맵 전략을 공개할 예정이다. 반도체 IP는 반도체의 특정 기능을 회로로 구현한 설계 블록으로, 하나의 반도체 칩에는 수많은 IP가 활용된다. 제품 설계에 필요한 IP를 팹리스(설계전문회사)가 모두 개발할 수 없기 때문에 통상 IP 회사가 특정 IP를 개발해 팹리스, 종합 반도체 회사(IDM), 파운드리 업체에 제공하고 IP 사용에 따른 라이선스 비용을 받는다. 반도체 설계 시 IP를 활용하면 고성능 반도체 제작에 드는 기간을 크게 줄일 수 있다. IP는 제품 개발·검증에 최소 2년∼2년 6개월의 기간이 걸리는데, 업계에서는 팹리스가 IP 개발을 IP 파트너에 맡기면 칩 개발부터 양산에 이르는 시간을 기존 약 3년 6개월∼5년에서 1년 6개월∼2년으로 줄일 수 있을 것으로 보고 있다. 협업에 따라 삼성전자는 최첨단 IP 개발에 필요한 파운드리 공정 정보를 IP 파트너에 전달하고, IP 파트너들은 삼성전자 파운드리 공정에 최적화된 IP를 개발, 국내외 팹리스 고객에게 제공한다. 이번 협력에는 파운드리 전 응용처에 필요한 핵심 IP가 포함될 예정이다. 삼성전자는 메모리 반도체 1위를 넘어 2030년까지 파운드리를 포함한 시스템반도체에서도 세계 1위 등극을 목표로 하고 있지만 현실은 녹록지 않은 상황이다. 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 삼성전자 파운드리 시장점유율은 12.4%로, TSMC (60.1%)와의 격차가 전 분기 42.7% 포인트에서 47.7% 포인트로 더 벌어졌다. 신종신 삼성전자 파운드리사업부 부사장은 “글로벌 IP 파트너 외에 국내 IP 파트너사와의 협력도 확대해 고객의 혁신 제품 개발과 양산을 더 쉽고 빠르게 지원해 나가겠다”고 밝혔다.

삼성전자가 반도체 설계에 필수인 설계자산(IP) 강자들과 손잡고 파운드리(위탁생산) 생태계 구축에 나선다. 이들과의 협력을 통해 파운드리 1위 대만 TSMC 추격에 속도를 낸다는 게 삼성의 전략이다. 14일 삼성전자에 따르면 오는 28일(현지시간) 미국 새너제이에서 열리는 삼성파운드리포럼에서 시놉시스와 케이던스, 알파웨이브 등 IP 파트너와의 협력 내용과 최첨단 IP 로드맵 전략을 공개할 예정이다.반도체 제품은 수많은 IP의 집합체로, 제품 설계에 필요한 IP를 팹리스(설계 전문 회사)가 모두 개발할 수 없기 때문에 통상 IP 회사가 특정 IP를 개발해 팹리스, 종합 반도체 회사(IDM), 파운드리 업체에 제공하고 IP 사용에 따른 라이선스 비용을 받는다. 협업에 따라 삼성전자는 공정설계키트, 설계 방법론 등 최첨단 IP 개발에 필요한 파운드리 공정 정보를 IP 파트너에 전달하고, IP 파트너들은 삼성전자 파운드리 공정에 최적화된 IP를 개발, 국내외 팹리스 고객에게 제공한다. 이번 협력에는 파운드리 전 응용처에 필요한 핵심 IP가 포함될 예정이다. 삼성전자는 인공지능(AI)과 그래픽처리장치(GPU), 고성능 컴퓨팅(HPC)뿐만 아니라 오토모티브, 모바일 등 전 분야 고객에게 필요한 핵심 IP를 선제적으로 확보해 새로운 팹리스 고객을 유치하고 고객의 개발 지원 역량을 강화한다는 계획이다. 3나노미터(nm·10억분의 1m)부터 8나노 공정까지 활용할 수 있는 수십여종의 IP가 포트폴리오에 포함된다. IP는 통상 제품 개발·검증에 최소 2년∼2년 6개월의 기간이 걸리는데, 업계에서는 팹리스가 IP 개발을 IP 파트너에 맡기면 칩 개발부터 양산에 이르는 시간을 기존 약 3년 6개월∼5년에서 1년 6개월∼2년으로 줄일 수 있을 것으로 보고 있다. 삼성전자는 메모리 반도체 1위를 넘어 2030년까지 파운드리를 포함한 시스템 반도체에서도 세계 1위 등극을 목표로 하고 있지만 현실은 녹록지 않은 상황이다. 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 삼성전자 파운드리 시장점유율은 12.4%로, TSMC(60.1%)와의 격차가 전 분기 42.7%포인트에서 47.7%포인트로 더 벌어졌다. 신종신 삼성전자 파운드리사업부 부사장은 “글로벌 IP 파트너 외에 국내 IP 파트너사와의 협력도 확대해 고객의 혁신 제품 개발과 양산을 더 쉽고 빠르게 지원해 나가겠다”고 밝혔다.

전년 대비 40% 수준의 하락세를 이어가는 반도체 수출 부진은 스마트폰과 서버, 미국과 중국에 대한 의존도가 높은 우리나라 반도체의 수요 구조가 원인으로, 중국의 스마트폰 소비와 미국 ‘빅테크’ 기업들의 데이터센터 투자 회복 여부가 반도체 수출 반등의 관건이라는 분석이 나왔다. “일본·대만보다 큰 반도체 수출 감소 폭, 반도체 산업의 구조적 부진이 원인” 한국은행은 29일 공개한 경제전망보고서(인디고북) ‘우리나라 반도체 수요구조의 특징 및 시사점’을 통해 이같이 밝혔다. 보고서에 따르면 지난해 기준 우리나라의 반도체 수출은 중국(55%)으로의 비중이 가장 많고 이어 베트남(12%), 대만(9%), 미국(7%) 등의 순이었다. 연구진이 우리나라 반도체의 최종 수요처에 따라 수출 비중을 추산한 결과 스마트폰용 반도체는 미국(9.1%)과 중국(9.0%) 등을 중심으로 전체 반도체 수출의 44.0%을 차지하며 서버용 반도체 역시 미국(7.7%)과 중국(5.1%)을 중심으로 수출되며 전체 반도체 수출에서 차지하는 비중은 20.6%로 나타났다. 반도체 수출금액 증가율(전년 동월 대비)은 지난해 8월 마이너스(-)로 돌아선 이후 지난해 4분기(-24.5%)와 올해 1분기(-39.2%), 4분기(-40.5%) 등 큰 폭의 감소세가 지속되고 있다. 특히 우리나라의 반도체 수출이 대만 및 일본보다 감소세가 큰 것은 글로벌 정보기술(IT) 경기의 업황 뿐 아니라 우리나라 반도체 산업의 구조적 부진도 원인으로 작용하고 있다고 보고서는 분석했다. 스마트폰용 반도체의 경우 중국이 모바일 등 IT제품의 생산국으로의 역할이 축소되면서 우리나라 반도체 수출에 타격을 입혔다. 2018년 67.0%였던 대중국 반도체 수출 비중은 중국 내 높아진 인건비와 미·중 무역분쟁에 따른 다국적 기업의 생산시설 이전으로 지난해 55.1%까지 낮아졌다. 여기에 2010년 0% 수준이었던 중국의 반도체 자급률이 2021년 16.7%까지 상승한 것도 일부 작용했다. 미국의 경우 코로나19 팬데믹 기간동안 스마트폰 소비가 크게 늘어난 이후 고금리의 영향 등으로 앞으로 크게 확대되기 어렵다고 보고서는 내다봤다. 서버용 반도체의 경우 전체 클라우드 시장 점유율이 높은 아마존(32%)과 마이크로소프트(23%) 등 일부 빅테크 기업에 대한 의존도가 높은 탓에 글로벌 경기 하강에 영향을 받고 있다고 보고서는 지적했다. 코로나19 팬데믹 기간에 재택근무가 확대되며 서버에 대한 수요가 늘어 지난해 국내 기업들의 서버용 D램 매출 비중(39%)은 모바일용(28%)을 앞질렀다. 최근 주요 빅테크 기업들이 실적 악화와 경기 불확실성 등에 대응해 데이터센터에 대한 투자를 축소하면서 국내 기업들의 비교적 높은 서버 매출 비중도 타격을 받고 있다. 中 스마트폰 소비·美 데이터센터 투자 회복 여부가 관건 중국을 대체할 새로운 글로벌 IT기기 생산기지로 부상하는 베트남 또한 글로벌 IT 수요 부진에 따른 현지 공장의 생산 감소로 베트남에 대한 반도체 수요도 감소하고 있다. 보고서는 우리나라의 반도체 경기는 중국의 스마트폰 소비와 미국의 데이터센터 투자의 회복 여부에 영향을 받을 것으로 예상했다. 중국의 경우 ‘리오프닝’(경제활동 재개) 이후 시차를 두고 스마트폰 소비가 회복되고, 미국은 경제의 디지털 전환과 인공지능(AI) 서비스 확대 등에 힘입어 고성능 서버를 중심으로 수요가 완만히 늘 것으로 보고서는 내다봤다. 이규환 한은 조사국 동향분석팀 과장은 “중국의 소비심리가 서비스 위주에서 상품으로 돌아설 수 있고, 재고 소진도 상당 부분 진행돼 연말에는 업황이 회복될 것”이라면서 “글로벌 투자은행(IB)과 전문가 리서치 등을 통해 반도체 업황은 4분기에 저점을 형성할 것”이라고 설명했다. 또한 메모리 반도체에 비해 경기 변동성이 작은 비메모리 분야의 경쟁력을 높이고 자동차와 AI 등으로 수요처를 다변화하며, 미·중 갈등으로 인한 부정적 영향을 최소화할 수 있는 정책적 대응이 필요하다고 덧붙였다.

현재 인공지능 및 그래픽 카드 시장의 절대 강자인 엔비디아는 처음에는 게임용 그래픽 카드 프로세서 제조 업체로 시작했습니다. 지금처럼 게임용 그래픽 카드 시장을 장악한 회사가 된 것은 2000년대 초반 지포스 2를 출시한 이후입니다. 하지만 이 시기 그래픽 카드 시장은 지금처럼 크지 않았기 때문에 엔비디아의 역시 지금처럼 가치가 큰 회사는 아니었습니다. 그런 엔비디아가 2010년 대 중반 이후 급격한 성장을 하게 된 것은 빅 데이터와 인공지능 덕분입니다. 대규모 데이터를 처리하는 데 있어 GPU가 지닌 병렬 연산 구조가 큰 도움이 되었고 같은 이유로 인공지능 연산 속도 역시 GPU가 CPU보다 압도적으로 빨랐습니다. 물론 최근에 인공지능 기술이 급격하게 발달하게 된 것도 GPU 덕분이라고 할 수 있습니다. 그런데 암호 화폐 채굴이나 인공지능 수요 덕분에 그래픽 카드가 날개 돋친 듯 팔려 나가면서 본래 그래픽 카드의 수요자였던 일반 게임용 그래픽 카드 소비자들은 오히려 외면받는 상황이 됐습니다. 더 비싼 가격을 주고서라도 그래픽 카드를 사려는 사람들이 줄을 서면서 정작 본래 소비자들은 아주 비싼 값을 주지 않으면 물건을 살 수 없게 된 것입니다. 일반적으로 IT 제품은 기다리면 가격은 내려갑니다. 계속 고성능의 신제품이 나오니 이전 제품의 가격이 속절없이 추락하는 것입니다. 하지만 2020년 출시된 RTX 3000 시리즈 그래픽 카드의 경우 나중에 구매한 소비자가 더 비싼 값을 치러야 했습니다. 암호 화폐 채굴에 인공지능 돌풍까지 불어 가격이 천정부지로 치솟았기 때문입니다. 그런 이유에서 당시 업그레이드 대기 수요 중 상당수는 아예 RTX 4000 시리즈 그래픽 카드로 옮겨갔습니다. 아예 기다린 셈에 좀 더 기다렸다가 차세대 그래픽 카드를 구매하는 방향으로 생각을 바꾼 것입니다. 하지만 몇 년간의 공백을 깨고 등장한 RTX 4000 시리즈는 시작부터 논란에 휩싸입니다. 게임만 하려고 사기에는 너무 부담스러운 수준으로 비쌌고 그래픽 카드 역시 일부 케이스에 장착이 불가능할 정도로 커졌기 때문입니다. 더구나 과거 같으면 RTX 4070 정도로 나왔어야 하는 제품이 RTX 4080 12GB라는 괴상한 이름을 달고 출시되어 원성이 자자했습니다. 결국 엔비디아는 RTX 4080 12GB의 출시를 취소하고 가격을 약간 낮춘 후 RTX 4070Ti로 다시 출시하는 사상 초유의 사태를 겪었습니다. 이렇게 시작부터 반응이 좋지 못했던 RTX 4000 시리즈는 이후 순차적으로 아래 등급 제품이 나올 때마다 비슷하게 그렇게 좋지 않은 반응이 나왔습니다. 분명 이전 같으면 한 단계 아래 제품으로 나왔어야 할 제품들이 더 비싼 가격표를 들고 출시했기 때문입니다. 그리고 그런 상황은 가장 많이 팔리는 주력 상품군인 60급에서 그대로 이어졌습니다. RTX 4060Ti는 스펙으로 볼 때 사실은 그보다 아래 등급인 RTX 4050Ti처럼 보이는 제품입니다. 전작인 RTX 3060Ti보다 적은 수인 4352개의 쿠다 코어나 절반 수준인 128bit 메모리 인터페이스를 감안하면 60Ti의 이름을 붙이기가 어색해 보입니다.여기에 기본 성능도 RTX 3060 Ti와 비교해 15% 정도 높아지는 수준에 그쳐 3년 동안 기다린 소비자들을 허탈하게 했습니다. 그동안 GPU 및 반도체 제조 기술이 발전한 걸 생각하면 너무 적은 변화이기 때문입니다. 물론 RTX 4060Ti에도 장점은 있습니다. 우선 TSMC의 4nm 공정을 적용해 전력 소비가 크게 줄었습니다. 따라서 미니 PC나 저전력 제품을 원하는 소비자에게 더 나은 선택이 될 수 있습니다. 그리고 인공지능을 이용해 속도를 높이는 DLSS3를 지원하는 게임에서는 한 체급 위인 RTX 3070도 이길 수 있습니다. 하지만 이 모두를 생각해도 성능과 가격 모두 오랜 시간 기다린 소비자들을 실망시키고 있습니다. 이렇게 그래픽 카드 등급이 줄줄이 하향되는 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. 우선 그래픽 카드 시장이 엔비디아 독점 체제로 경쟁을 할 만한 이유가 없습니다. 최신 미세 공정 웨이퍼 단기가 비싼 것도 중요한 이유입니다. 다만 다이 사이즈가 작아진 점을 생각하면 이 부분은 어느 정도 상쇄할 수 있었던 부분으로 생각됩니다. 한 가지 더 생각할 수 있는 이유는 동족 포식을 막기 위한 것입니다. 게임용 그래픽 카드도 인공지능 연산용으로 사용할 수 있는 만큼 너무 저렴한 그래픽 카드를 내놓을 경우 상위 제품 판매에 악영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어 RTX 4090의 가격이 1000달러 미만이라면 서버급 제품 판매에도 영향을 줄 수 있습니다. 그렇다면 게임용 그래픽 카드 판매량이 줄어드는 상황을 감수하고 가격을 전반적으로 올리는 정책이 말이 될 수 있습니다. 하지만 그래픽 카드 시장이 현재 CPU 시장처럼 치열한 경쟁 상황이어도 이렇게 했을지는 의문입니다. 결국 소비자에게 유리한 상황이 되려면 AMD와 인텔이 의미 있는 경쟁자가 되는 수밖에 없습니다. 

SK그룹은 지정학적 위기, 글로벌 공급망 재편, 금융 시장 불안 등 기업을 둘러싼 불투명한 경영 환경 속에서도 ‘SK 경영시스템 2.0’을 구축하고 파이낸셜 스토리 재구성을 통해 위기를 극복해 간다는 전략이다. 먼저 SK온은 지난해 7월 글로벌 완성차 업체인 포드자동차와 함께 전기차용 배터리생산 합작법인 ‘블루오벌SK’(BlueOval SK)을 설립했다. 미국 테네시, 켄터키 지역에 총 3개 공장이 완공되면 연간 배터리 셀 생산능력은 총 129GWh에 달하게 된다. SK㈜와 SK E&S는 2021년 각각 8000억원을 출자, 총 약 1조 6000억원을 공동 투자해 친환경 에너지인 수소 관련 핵심 기술력을 보유한 미국 플러그파워(Plug Power)의 지분 9.9%를 확보해 최대 주주가 됐다. 또한 SK E&S는 플러그파워와 지난해 1월 합작회사 SK플러그 하이버스(SK Plug Hyverse)를 설립하고 아시아 시장 내 수소사업도 공동으로 추진하고 있다. 이와 함께 차세대 원전으로 주목받는 소형모듈원자로(SMR)에도 지속적으로 투자하고 있다. SK㈜와 SK 이노베이션은 차세대 소형모듈원자로 설계기업인 테라파워와 포괄적 사업협력을 맺고 공동 기술 개발 및 상용화 협력에 나섰다. 반도체 분야에서는 최근 SK하이닉스가 세계 최초로 D램 단품 칩 12개를 수직 적층해 현존 최고 용량인 24GB를 구현한 HBM3 신제품을 개발하는 데 성공했다. HBM(고대역폭 메모리)은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고성능으로, HBM3는 HBM 4세대 제품이다. TSV 기술이 적용된 HBM3는 풀HD 영화 163편을 1초에 전송할 수 있는 초당 819GB의 속도를 구현한다. 디지털 분야에서는 최근 유영상 SK텔레콤 사장이 주총 현장에서 SKT 2.0 시대 출범과 함께 AI컴퍼니로의 도약에 만전을 기하고 있다. 유 사장은 ▲유무선 통신 ▲미디어 ▲엔터프라이즈(Enterprise) ▲아이버스(AIVERSE) ▲커넥티드 인텔리전스(Connected Intelligence) 등 5대 사업군의 견고한 성장을 지속함과 동시에 AI 컴퍼니로의 본격적인 도약을 위한 구체적인 방법론으로 ▲코어 비즈(Core Biz.)의 AI 혁신 ▲AI 서비스로 고객 관계 강화 ▲산업 전반으로 AI를 확산하는 AIX 등 3대 핵심 전략 축을 제시했다. SK바이오사이언스는 대한민국 1호 코로나19 백신인 ‘스카이코비원(SKYCovione) 멀티주’를 출시한 바 있다. 지난 4월엔 백신 생산공장인 안동 L하우스에서 비전 선포식을 열고 ‘글로벌 바이오 허브’로 도약할 것을 다짐했다. SK바이오팜은 성인 뇌전증 환자에게 유의미한 발작 완전 소실률을 보여준 뇌전증 혁신 신약 ‘세노바메이트’에 대해 지난 3월 청소년 전신 발작 뇌전증에 대한 임상 3상 시험계획(IND)을 식품의약품안전처로부터 승인받았다.

최근 CPU 제조사들은 아키텍처를 개선하고 클럭을 높이는 방식만으로는 충분한 성능 향상을 얻을 수 없기 때문에 더 많은 코어를 집적하는 방향을 선택하고 있습니다. 이미 서버 영역에서는 50개를 넘어 최대 100개 이상의 코어를 집적한 대형 프로세서가 등장한 상황입니다. 주로는 크기가 작은 편인 ARM CPU가 주종을 이루지만, AMD와 인텔 모두 128코어, 144코어 서버 프로세서를 출시할 예정이고 이미 소비자용 프로세서도 16-24코어 제품까지 나와 있는 상황이기 때문에 앞으로 코어 숫자는 계속 늘어날 것으로 보입니다. 그런데 이런 코어 숫자 경쟁에 뛰어든 의외의 선수가 있습니다. 바로 유럽 연합의 지원을 받은 프랑스의 고성능 CPU 스타트업인 SiPearl이 그 주인공입니다. SiPearl은 미국 IT 기업 제품 일색인 서버 및 슈퍼컴퓨터 시장에서 메이드 인 유럽(made in Europe)을 내세운 유럽 토종 기업으로 아직 구체적인 제품을 내놓지는 못하고 있지만, 상당한 지원을 받아 유럽 자체 설계의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터 개발을 노리고 있습니다. SiPearl의 CPU는 기본적으로 ARM 계열이지만, 독특하게도 유럽 우주국의 지원을 받아 취리히의 스위스 연방 공과대학 및 이탈리아 볼로냐 대학과 함께 개발하는 오카미(Occamy) 프로세서는 RISC-V 계열입니다. 오카미 프로세서에서 독특한 부분은 다른 고성능 CPU 제조사들과 달리 어느 정도 성능을 낼 수 있는 코어 숫자를 늘리는 게 아니라 매우 작은 32비트 RISC-V 프로세서를 많이 집적했다는 것입니다. 따라서 216개의 RISC-V 코어를 집적해도 제조 단가가 매우 비싼 최신 미세 공정이 필요 없습니다. 오카미 프로세서는 오래된 글로벌 파운드리의 GF12LPP 공정을 사용하는 데, 216개의 코어와 HBM2e 메모리 컨트롤러를 장착해도 면적이 73㎟에 불과합니다. 프로세서는 두 개의 칩렛으로 이뤄지는 데, 칩렛에는 16GB HBM2e 메모리가 있어 총 432개의 코어와 32GB HBM2e 메모리를 지닌 구성입니다. 네 개의 반도체 다이를 연결하는 것은 65nm 공정으로 만든 실리콘 인터포저입니다. 오카미 프로세서의 연산 능력은 FP64 기준 0.75TFLOPS이고 FP8 기준 6TFLOPS로 현재 기준으로 봤을 때 빠른 성능이라고 보기는 어렵습니다. 솔직히 말하면 슈퍼컴퓨팅을 위한 목적이라고 생각하기 어렵고 게임 목적의 고성능 GPU에도 밀리는 성능입니다. 다만 유럽우주국이 개발을 후원한 점으로 봤을 때 어쩌면 오카미 프로세서의 진짜 목적은 우주 공간에서도 사용할 수 있는 고성능 병렬 프로세서일 가능성이 있습니다. 강력한 방사선에 노출된 환경에서는 오히려 최신 미세 공정이 불리합니다. 대부분의 우주선용 컴퓨터는 구형 공정을 사용합니다. 얇은 전선과 굵은 전선 중 어느 쪽이 안전성이 높을지 생각하면 쉽게 이해가 가능한 대목입니다. 이렇게 생각하면 오카미 프로세서의 이상한 구성도 이해가 될 수 있습니다. 오작동을 방지하기 위해서는 가능한 단순한 구조가 유리하기 때문에 매우 작고 단순한 RISC-V 프로세서를 많이 탑재하고 최신 공정을 사용하지 않은 것입니다. 2020년 발사된 화성 로버인 퍼서비어런스에 탑재된 RAD 750도 1997년에 나온 PowerPC 750 기반으로 나온 만큼 오카미 정도 성능이면 우주 공간에서는 최강의 슈퍼컴퓨터가 되기에 부족하지 않습니다.　 다만 유럽우주국은 이 프로세서에 대한 구체적인 활용 방안에 대해서는 언급하지 않고 있습니다. 프로세서의 성능과 신뢰성, 그리고 여러 가지 사항을 검토한 후 양산 및 탑재가 결정될 것으로 보입니다. 아마도 이렇게 관련 스타트업을 지원하면서 다양한 프로세서를 만들게 하는 이유는 메이드 인 유럽 IT 기술을 육성하기 위한 의도로 풀이됩니다. 시스템 반도체 산업을 육성하려는 우리 역시 주목할 만한 대목입니다. 

메모리 반도체 불황에도 연구·개발(R&D)에 공격적인 투자를 이어가고 있는 삼성전자가 또 한번 메모리 기술 혁신을 이뤄냈다.삼성전자는 차세대 메모리 기술로 꼽히는 CXL(컴퓨트 익스프레스 링크) 2.0을 지원하는 128GB CXL D램을 업계 최초로 개발했다고 12일 밝혔다. CXL은 고성능 서버 시스템에서 중앙처리장치(CPU)와 함께 사용되는 가속기, D램, 저장장치 등을 보다 효율적으로 활용하기 위한 차세대 인터페이스다. 삼성전자는 지난해 5월 세계 최초로 CXL 1.1 기반 CXL D램을 개발한데 이어, 1년 만에 CXL 2.0을 지원하는 128GB D램을 개발해 차세대 메모리의 상용화 시대를 앞당겼다. 이번 제품은 PCIe 5.0(x 8레인)을 지원하며, 최대 35GB/s의 대역폭을 제공한다. CXL D램은 메인 D램과 공존하면서 대역폭과 용량을 확장할 수 있어 인공지능(AI), 머신러닝 등 고속의 데이터 처리가 필요한 차세대 컴퓨팅 시장에서 주목받고 있다. 삼성전자는 ‘CXL 2.0 D램’ 연내 양산과 함께 차세대 컴퓨팅 시장 수요에 따라 다양한 용량의 제품도 적기에 선보여 CXL 생태계 확장을 가속화한다는 전략이다.삼성전자의 ‘CXL 2.0 D램’은 업계 최초로 ‘메모리 풀링(Pooling)’ 기능을 지원한다. 메모리 풀링은 서버 플랫폼에서 여러 개의 CXL 메모리를 묶어 풀(Pool)을 만들고, 여러 호스트가 풀에서 메모리를 필요한 만큼 나누어 사용할 수 있는 기술이다. 이 기술은 CXL 메모리의 전 용량을 유휴 영역 없이 사용할 수 있게 해준다. 고객이 이 기술을 데이터센터에 적용하면 보다 효율적인 메모리 사용이 가능해 서버 운영비를 절감할 수 있다는 게 삼성전자 측 설명이다. 삼성은 절감한 운영비를 서버의 메모리에 재투자하는 등 선순환 구조가 이어질 것으로 기대하고 있다. 삼성전자 메모리사업부 신사업기획팀장 최장석 상무는 “삼성전자는 CXL 컨소시엄의 이사회 멤버로서 CXL 기술을 선도하고 있다”라면서 “데이터센터, 서버, 칩셋 등 글로벌 기업들과의 협력으로 CXL 생태계를 더욱 확장해 나갈 것”이라고 말했다.

SK하이닉스가 장기화한 메모리 업황 악화에 올해 1분기 3조 4000억원이 넘는 적자를 기록했다. 지난해 4분기에 이어 2개 분기 연속 적자로, 2012년 SK그룹 편입 이후 사상 최대 적자에 해당한다. 업계에서는 반도체(DS) 부문의 실적 급락에도 스마트폰 ‘갤럭시S23 시리즈’ 흥행으로 1분기 잠정 영업이익 6000억원을 남긴 삼성전자마저 올 2분기에는 적자로 전환될 수 있다는 우려도 나온다. SK하이닉스는 연결 기준 올해 1분기 영업손실이 3조 4023억원으로, 지난해 1분기 영업이익 2조 8639억원과 비교해 적자 전환한 것으로 잠정 집계됐다고 26일 공시했다. 1분기 매출은 5조 881억원으로 전년 동기 대비 58.1% 감소했고, 당기순손실은 2조 5855억원에 달한다. SK하이닉스는 “메모리 반도체 다운턴(하강 국면) 상황이 1분기에도 지속되면서 수요 부진과 제품 가격 하락 추세가 이어져 전분기 대비 매출이 감소하고, 영업손실은 확대됐다”고 설명했다. 사상 최악의 성적표를 받아 든 SK하이닉스는 올 1분기를 ‘바닥’이라고 진단했다. 1분기에 고객 보유 재고가 감소세로 돌아선 만큼 2분기부터는 시장 환경이 개선될 것이라는 게 SK하이닉스의 전망이다. 회사 측은 “1분기를 저점으로 판매량이 점진적으로 늘어나면서 2분기에는 매출 실적이 반등할 것으로 보고 있다”고 밝혔다.그간 ‘인위적 감산은 없다’던 삼성전자가 최근 메모리 감산에 동참한 점도 시장 전망을 밝히는 요인으로 작용하고 있다. 삼성전자가 재고 물량을 충분히 확보한 제품을 중심으로 감산에 들어가면서 2분기에는 메모리 재고 조정 효과가 본격화할 것이라는 시각이다. SK하이닉스는 콘퍼런스콜에서 삼성전자의 감산 발표에 관한 질문에 “고객 투자심리 변화가 확연하다고 말하기는 어렵지만 몇 가지 변화는 있다”면서 “현물가가 바닥인 상황에서 시장 가격을 전반적으로 안정화 기조로 갈지 문의를 많이 받고 있다”고 밝혔다. 실적 악화에도 이날 SK하이닉스 주가는 투자자들이 몰리면서 반등했다. 메모리 업황이 저점을 찍었다는 기대감이 주식 시장에 형성됐기 때문으로 풀이된다. SK하이닉스 주가는 전날 종가 대비 2.22% 오른 8만 7400원에 거래를 마쳤다. SK하이닉스는 챗GPT 등 인공지능(AI)용 고성능 서버 시장 규모가 커지고 고용량 메모리를 채용하는 고객이 늘고 있는 점 또한 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 봤다. 이에 따라 SK하이닉스는 고성능 D램, 176단 낸드 기반의 SSD 제품을 중심으로 판매에 집중해 매출을 늘려 간다는 방침이다. 김우현 SK하이닉스 최고재무책임자(CFO) 부사장은 “여전히 메모리 시장 환경은 어려운 것이 사실이지만 이제 바닥을 지나는 것으로 보인다”며 “조만간 시장이 수급 균형점을 찾을 것이라 보고 수익성 제고와 기술 개발에 집중해 기업가치를 회복해 나가도록 최선을 다할 것”이라고 덧붙였다. 한편 삼성전자는 2분기 최대 1조원대 이상 적자 전망이 나온다. 하이투자증권은 반도체 매출 하락이 깊은 데다 스마트폰 신제품 출시 효과도 점차 사그라지면서 1조 3000억원의 영업손실을 볼 것으로 내다봤다.

SK하이닉스가 장기화한 메모리 업황 악화에 올해 1분기 3조 4000억원이 넘는 적자를 기록했다. 지난해 4분기에 이어 2개 분기 연속 적자로, 2012년 SK그룹 편입 이후 사상 최대 적자에 해당한다. 업계에서는 반도체 부문(DS)의 실적 급락에도 스마트폰 ‘갤럭시S 23 시리즈’ 흥행으로 1분기 잠정 영업이익 6000억원을 남긴 삼성전자마저 올 2분기에는 적자로 전환될 수 있다는 우려도 나온다. SK하이닉스는 연결 기준 올해 1분기 영업손실 3조 4023억원으로, 지난해 1분기 영업이익 2조 8639억원과 비교해 적자 전환한 것으로 잠정 집계됐다고 26일 공시했다. 1분기 매출은 5조 881억원으로 전년 동기 대비 58.1% 감소했고, 당기순손실은 2조 5855억원에 달한다. SK하이닉스는 “메모리 반도체 다운턴(하강 국면) 상황이 1분기에도 지속되며 수요 부진과 제품 가격 하락 추세가 이어져 전분기 대비 매출이 감소하고, 영업손실은 확대됐다”고 설명했다. 사상 최악의 성적표를 받아 든 SK하이닉스는 올 1분기를 ‘바닥’이라고 진단했다. 1분기에 고객 보유 재고가 감소세로 돌아선 만큼 2분기부터는 시장 환경이 개선될 것이라는 게 SK하이닉스의 전망이다. 회사 측은 “1분기를 저점으로 점진적으로 판매량이 늘어나면서 2분기에는 매출 실적이 반등할 것으로 보고 있다”고 밝혔다. 그간 ‘인위적 감산은 없다’라던 삼성전자가 최근 메모리 감산에 동참한 점도 시장 전망을 밝히는 요인으로 작용하고 있다. 삼성전자가 재고 물량을 충분히 확보한 제품을 중심으로 감산에 들어가면서 2분기에는 메모리 재고 조정 효과가 본격화 할 것이라는 시각이다. SK하이닉스는 컨퍼런스콜에서 삼성전자의 감산 발표에 대한 질문에 “고객 투자심리 변화가 확연하다고 말하기는 어렵지만 몇 가지 변화는 있다”라면서 “현물가가 바닥인 상황에서 시장 가격을 전반적으로 안정화 기조로 갈지 문의를 많이 받고 있다”고 밝혔다.실적 악화에도 이날 SK하이닉스 주가는 투자자들이 몰리면서 반등했다. 메모리 업황이 저점을 찍었다는 기대감이 주식 시장에 형성됐기 때문으로 풀이된다. SK하이닉스 주가는 전날 종가 대비 2.22% 오른 8만 7400원에 거래를 마쳤다. SK하이닉스는 챗GPT 등 인공지능(AI)용 고성능 서버 시장 규모가 커지고, 고용량 메모리를 채용하는 고객이 늘고 있는 점 또한 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 봤다. 이에 따라 SK하이닉스는 고성능 D램, 176단 낸드 기반의 SSD 제품 중심으로 판매에 집중해 매출을 늘려간다는 방침이다. 김우현 SK하이닉스 최고재무책임자(CFO) 부사장은 “여전히 메모리 시장 환경은 어려운 것이 사실이지만 이제 바닥을 지나는 것으로 보인다”며 “조만간 시장이 수급 균형점을 찾을 것이라 보고 수익성 제고와 기술개발에 집중해 기업가치를 회복해 나가도록 최선을 다할 것”이라고 덧붙였다. 한편 삼성전자는 2분기 최대 1조원대 이상 적자 전망이 나온다. 하이투자증권은 반도체 매출 하락이 깊은데다 스마트폰 신제품 출시 효과도 점차 사그라지면서 1조 3000억원의 영업손실을 입을 것으로 내다봤다.

“中, 韓에 보복 땐 손해라는 것 알아美의 中 규제, 큰 틀서 韓에도 이익” “중국은 미국 메모리 업체 마이크론에 대한 보복을 언급했지만 실질적인 조치로 이어지지는 않았습니다. 특히 중국은 D램과 낸드플래시 등에서 한국 의존도가 매우 높기 때문에 한국 기업에 대한 직접적인 보복 가능성은 더욱 낮은 상황입니다. 만약 보복을 할 경우 더 큰 비용을 치러야 하는 쪽은 중국임을 중국 정부도 잘 알고 있을 것입니다.” 미국과 중국의 반도체 패권 경쟁을 조망한 책 ‘반도체 전쟁’(Chip War)의 저자 크리스 밀러 미국 터프츠대 교수는 최근 서울신문과의 서면 인터뷰에서 미국의 대중 규제에 대한 유탄이 한국 기업으로 향하지는 않을 것으로 전망했다. 그는 대중 압박의 배경으로 ‘반도체 기술 유출로 인한 군사력 고도화 및 대만 등 국제사회 위협’ 등을 꼽으며 국제사회의 규제는 중국의 반도체 추격을 저지해 큰 틀에서 한국에도 이익이 될 거라고 내다봤다. 밀러 교수는 중국에 메모리 생산시설을 둔 삼성전자와 SK하이닉스의 경우 현지 공장 업그레이드 및 제품 생산에 제약이 따를 수 있다는 우려에 대해서는 “미국의 목표는 기업에 시장 선택을 강요하는 것이 아닌 중국 반도체 고도화를 막는 데 있다”며 현재 수준의 제품 생산에는 영향이 미미할 것으로 전망했다. 이어 “현재 중국은 기술적으로 뒤처져 있기 때문에 한국과 대만 등에서 반도체를 수입할 수밖에 없다”며 “중국이 (미국의 규제로) 고성능 반도체를 자체 개발·생산하지 못하면 한국을 비롯한 다른 나라에 대한 의존은 심화할 것”이라고 덧붙였다. 반도체 업계가 반발하는 미국의 보조금 지원 관련 일부 독소조항에 대해서는 “대부분의 조항은 협상의 대상”이라면서 보조금을 신청하려는 기업이 반드시 따라야 할 ‘의무 사항’은 아니라고 설명했다. 그는 “미 행정부는 과거 정부의 일부 통상 정책이 투자 기업만 수혜를 입는 결과로 끝난 경우가 있었기 때문에 이번에는 다소 까다로운 조건을 마련한 것”이라며 “지원금 신청 기업들이 부담스러워하는 조항에 대해서는 얼마든지 상무부와의 협의로 풀어 나갈 수 있을 것”이라고 말했다.

“중국은 미국 메모리 업체 마이크론에 대한 보복을 언급했지만 실질적인 조치로 이어지지는 않았습니다. 특히 중국은 D램과 낸드플래시 등 한국 메모리 의존도가 매우 높기 때문에 한국 기업에 대한 직접적인 보복 가능성은 더욱 낮은 상황입니다. 만약 보복을 할 경우 더 큰 비용을 치러야 하는 쪽은 중국임을 중국 정부도 잘 알고 있을 것입니다.”미국과 중국의 반도체 패권 경쟁을 조망한 책 ‘반도체 전쟁’(Chip War)의 저자 크리스 밀러 미국 터프츠대 교수는 최근 서울신문과의 서면인터뷰에서 미 행정부의 대중 규제에 대한 중국 측 반발이 한국 기업을 향하지는 않을 것으로 전망했다. 그는 미국의 중국 규제 배경으로 ‘반도체 기술 유출을 통한 군사력 고도화 및 대만 등 국제사회 위협’ 등을 꼽으며 미국을 중심으로 한 국제사회의 중국 규제의 효과는 큰 틀에서 한국에도 이익이 될 것이라고 내다봤다.<br> 밀러 교수는 “중국은 지난 10년간 수십억 달러의 보조금을 자국 기업에 쏟아부으면서도 경쟁사 기술 유출 등 무역 질서를 위반해왔다”라면서 “미국의 중국에 대한 반도체 장비 수출 통제로 중국 기업들이 반도체 제조 도구에 접근하지 못하게 되면 반도체 시장에서 불공정 경쟁을 감소시킬 수 있다”고 말했다. 최근 반도체 업계가 반발하는 보조금 지원 관련 일부 독소조항에 대해서는 “대부분의 조항이 협상의 대상”이라면서 보조금을 신청하려는 기업이 반드시 따라야 할 ‘의무 사항’은 아니라고 설명했다. 그는 “미 행정부는 통상 정책에 대한 과거 정부의 일부 노력이 투자 수혜자들에게만 매우 유리한 결과로 끝난 경우가 있었기 때문에 이번에는 다소 까다로운 조건을 마련한 것”이라면서 “지원금 신청 기업들이 부담스러워하는 조항에 대해서는 얼마든지 상무부와 협의로 풀어나갈 수 있을 것”이라고 말했다. 앞서 상무부는 미 반도체법에 따른 보조금 지원 조건으로 ▲ 미 장부 당국의 반도체 시설 접근 허용 ▲ 초과이익 공유 ▲ 상세한 회계자료 제출 ▲ 중국 공장 증설 제한 등을 제시한 바 있다. 밀러 교수는 중국에 메모리 생산시설을 둔 삼성전자와 SK하이닉스의 경우 현지 공장 업그레이드 및 제품 생산에 제약이 따를 수 있다는 우려에 대해서는 “미국의 목표는 한국 기업들이 미국이냐 중국이냐를 두고 선택을 강요받지 않고 두 시장 모두에 판매를 계속할 수 있도록 하는 것”이라고 주장했다. 그는 “현재 중국은 기술적으로 뒤처져 있기 때문에 한국과 대만 등에서 반도체를 수입할 수밖에 없다”고 전제한 뒤 “중국이 (미국의 규제로) 고성능 칩을 자체 개발·생산하지 못하면 한국을 비롯한 다른 나라에서 수입을 계속할 것”이라고 말했다. 또 “애초 중국의 반도체 성장 정책(반도체 굴기)의 목표 자체가 고성능 반도체 자국화를 통한 수입 중단이었다”라며 “미국은 결국 중국의 반도체 고도화를 막으면서 한국을 비롯한 해외 기술과 수입에 계속 의존하도록 하려는 것”이라고 덧붙였다.

인텔은 의심의 여지가 없는 CPU 업계 1위 기업이지만, 지난 몇 년간 서버 시장에서 AMD에 점유율을 많이 내줬습니다. AMD가 한 번에 큰 CPU를 만드는 대신 여러 개의 작은 칩렛을 붙여 수많은 코어를 지닌 CPU 만드는 방식을 택했기 때문입니다. 덕분에 64코어 제품도 쉽게 만들 수 있게 됐습니다. 이 8코어 칩렛은 데스크톱 제품에도 그대로 사용할 수 있어 비용도 절감할 수 있습니다. 몇 년 전에는 거의 0%에 가까웠던 AMD의 서버 시장 점유율은 어느덧 10%를 넘더니 계속 증가해 올해는 20%를 넘을 것이라는 예상이 나오고 있습니다. 물론 이런 상황에서 인텔도 손 놓고 있지는 않았습니다. 인텔은 하나의 거대한 칩으로 CPU를 만드는 전통적인 제조 방식을 버리고 욕실에 타일을 붙이는 것처럼 여러 개의 프로세서 타일을 붙여 만든 서버 프로세서인 사파이어 래피즈(Sapphire Rapids)를 출시했습니다. 4세대 제온 스케일러블 프로세서로 출시된 사파이어 래피즈는 최대 60코어를 탑재해 AMD의 64코어 에픽 프로세서와 격차를 크게 좁혔지만, AMD 역시 작년에 96코어 4세대 에픽 프로세서인 9004 시리즈를 출시해 코어 숫자에 있어서는 계속 앞서 나가고 있습니다. 여기에 코어의 크기를 줄인 Zen4c 코어를 적용한 128코어 프로세서인 베르가모(Bergamo) 역시 올해 상반기 출시 예정입니다. 이에 질세라 인텔 역시 제품 출시를 서두르는 중입니다. 당초 사파이어 래피즈의 출시가 늦춰진 만큼 5세대 제온 스케일러블 프로세서인 에메랄드 래피즈(Emerald Rapids) 출시 역시 늦어질 것이라는 관측도 있었으나 인텔은 1년도 안 되는 짧은 기간인 2023년 4분기에 에메랄드 래피즈를 내놓을 것이라고 발표했습니다. 에메랄드 래피즈는 사파이어 래피즈와 동일한 인텔 7 공정을 이용하고 LGA 4677 소켓을 사용하는 만큼 실제 출시까지 걸리는 시점은 오래 걸리지 않을 것으로 보입니다. 구체적인 스펙은 공개하지 않았지만, 새로 공개한 로드맵에서 코어 밀도를 높이겠다고 언급한 만큼 코어 숫자는 60개 이상이 될 것으로 예상됩니다. 2024년 상반기에는 크기는 작지만, 효율은 높인 E 코어만 탑재한 시에라 포레스트(Sierra Forest)가 출시됩니다. 시에라 포레스트의 코어 숫자는 무려 144개로 오래간만에 코어 숫자로 인텔이 AMD를 앞설 것으로 보입니다. 다만 E 코어는 싱글 스레드이기 때문에 듀얼 스레드를 지원하는 베르가모보다 스레드 숫자는 작습니다. 베르가모는 CPU 한 개가 최대 256개의 스레드를 지원할 수 있습니다.AMD가 유리한 또 다른 이유는 베르가모는 올해 상반기에 출시되지만, 시에라 포레스트는 내년 상반기에 출시한다는 점입니다. 둘 다 클라우드 시장을 노리고 출시되는데, 스레드 숫자나 출시 시점에서 AMD가 다소 유리한 위치에서 실제로 시장 점유율도 높일 수 있을지 주목됩니다. 물론 인텔도 여기서 그치지 않고 바로 다음 프로세서를 출시합니다. 6세대 제온 스케일러블 프로세서인 그래나이트 래피즈(Granite Rapids)는 시에라 포레스트 출시 후 2024년에 등장할 계획입니다. 두 프로세서 모두 인텔의 최신 EUV 리소그래피 공정인 인텔 3 공정을 이용해서 제조하기 때문에 코어 숫자가 다 증가할 것으로 보입니다. 다만 그래나이트 래피즈는 고성능이지만 코어 크기가 큰 P 코어를 이용해서 코어 숫자는 시에라 포레스트보다 적을 것으로 보입니다.2025년에는 리본펫(ribbonPET) 기술을 적용한 2세대 공정인 인텔 18A를 적용한 클리어워터 포레스트(Clearwater Forest)가 등장합니다. 코어 숫자나 기타 스펙에 대해서는 언급하지 않았지만, 차세대 공정을 사용한 만큼 코어 숫자는 더 증가할 것으로 보입니다. 그리고 2025년에는 이름을 밝히지 않은 7세대 제온 스케일러블 프로세서 역시 등장합니다.　 2024년 이후 인텔 서버 로드맵은 고성능 P 코어와 고효율 E 코어를 쓴 두 가지 제품으로 나뉘게 되며 전자는 래피즈, 후자는 포레스트라는 명칭을 사용합니다. 이를 통해 코어 숫자가 중요한 부분에서는 다수의 코어로 승부를 걸고 일반적인 서버에서는 고성능 코어 제품으로 시장을 사수한다는 계획입니다. 물론 AMD도 2024년 이후에는 5세대 에픽 프로세서 제품군인 튜린(Turin)을 출시할 예정입니다. 새로운 Zen5 아키텍처와 3nm, 4nm 공정을 사용할 것으로 알려져 있습니다. 튜린 역시 구체적인 코어 숫자나 스펙은 공개하지 않았지만, 더 진보된 미세 공정을 사용하는 만큼 코어 숫자가 더 증가하게 될 것으로 보입니다. 아마도 몇 년 이내로 x86 서버 프로세서의 최대 코어 숫자는 200개도 넘어설 가능성이 있습니다. 100개의 벽은 AMD가 뚫었지만, 200개의 벽은 누가 넘게 될지 궁금합니다. 서버 시장에서 두 회사의 경쟁 덕분에 데이터 센터를 운영하는 기업들은 더 좋은 조건에 CPU를 구매할 수 있는 길이 열리게 될 것입니다. 이는 새로운 서버 증설로 이어지고 결국 메모리나 SSD 등 다른 부품의 수요도 견인할 것입니다. 현재는 우리 반도체 기업들도 어쩔 수 없이 메모리 보릿고개를 지나고 있지만, IT 인프라에 대한 꾸준한 수요와 새로운 프로세서의 등장을 생각하면 언젠가 시장은 반등하게 될 것입니다. 

‘매년 반도체에 집적된 트랜지스터 숫자는 두 배로 늘어난다’ 1965년 인텔의 설립자 가운데 한 명인 고든 무어는 대략 이와 같은 추세로 반도체 기술이 발전한다고 언급했습니다. 고든 무어가 한 잡지에 기고한 글에서 그는 이런 반도체 집적도 발전 속도가 아마도 10년은 유지될 것이라고 예상했습니다. 이후에는 집적 속도가 약간 느려져 2년마다 2배로 정정했는데, 이쪽이 무어의 법칙이라는 이름으로 더 잘 알려져 있습니다. 그의 이름을 딴 무어의 법칙은 오랜 세월 IT 기술의 발전 속도의 척도처럼 여겨졌습니다.  현재는 프로세서가 복잡해지고 반도체 제조 공정 역시 미세화의 한계에 부딪히면서 프로세서의 집적도가 2배로 증가하는 시간은 갈수록 길어지고 있습니다. 일부에서 무어의 법칙은 죽었다는 이야기가 나오는 것도 무리는 아닙니다. 하지만 간격이 더 길어졌을 뿐 여전히 프로세서의 집적도는 일정한 주기로 2배씩 증가해 어느덧 스마트폰에 들어가는 어플리케이션 프로세서(AP)의 집적도도 100억 개를 훌쩍 뛰어넘은 상황입니다.  스마트폰과는 기준이 다르지만 데스크톱과 노트북 컴퓨터에 들어가는 x86 프로세서 역시 알게 모르게 기하급수적으로 트랜지스터 숫자가 늘어나고 있습니다. 예를 들어 1978년 등장한 최초의 x86 프로세서인 8086은 트랜지스터 숫자가 2만 9000개에 불과했으나 11년 뒤인 1989년에 등장한 80486은 그 41배인 118만 235개의 트랜지스터를 집적했습니다.  4년 뒤인 1993년에 등장한 펜티엄 프로세서는 310만 개, 1998년에 등장한 펜티엄 II는 750만 개, 2000년에 등장한 펜티엄 4는 4200만 개의 트랜지스터를 집적하면서 숫자를 급격히 늘렸습니다. 참고로 펜티엄 3/4에서 갑자기 트랜지스터 숫자가 증가한 것은 L2 캐시를 내장했기 때문입니다. 2000년대에는 코어 숫자가 늘어나고 64bit 아키텍처가 도입되면서 한 단계 더 트랜지스터 숫자가 증가합니다. 2008년에 등장한 코어 i7 (1세대, 네할렘)은 7억 3100만 개의 트랜지스터를 집적해 8년 전인 펜티엄 4보다 17배나 많은 트랜지스터를 집적했습니다. 그 사이 코어 숫자도 4개로 늘어나고 캐시 메모리도 증가했으며 최신 64bit 아키텍처를 도입했기 때문입니다.  하지만 이후 한동안 트랜지스터 집적도 증가세는 주춤하게 됩니다. 인텔의 경쟁자인 AMD가 2011년 내놓은 불도저가 12억 개의 트랜지스터를 집적하고도 큰 성능 향상을 보여주지 못하면서 시장이 독점 상태로 흘러가기 때문입니다. 인텔은 한동안 4코어 프로세서에서 더 이상 코어 숫자를 늘리지 않았을 뿐 아니라 아키텍처와 프로세서 생산 공정도 큰 변화 없이 유지했습니다. 2014년 내놓은 하스웰 프로세서 (4코어)의 트랜지스터 집적도는 14억 개로 2008년과 비교해서 두 배 차이도 나지 않았습니다.  이런 상황에서 다시 경쟁의 불을 지핀 것은 2017년 등장한 라이젠입니다. 8코어 라이젠 프로세서의 트랜지스터 집적도는 48억 개로 경쟁자보다 훨씬 많았습니다. 물론 프로세서의 성능은 아키텍처나 동작 클럭 등 여러 가지 요소에 의해 좌우되기 때문에 단순히 트랜지스터 숫자가 많다고 이기는 것은 아닙니다. 하지만 AMD가 코어 숫자를 늘리면서 성능을 대폭 끌어올린 것은 맞기 때문에 인텔도 코어 숫자를 늘리면서 대응하지 않을 수 없었습니다.  여기서 흥미로운 대목은 이후 인텔이 트랜지스터 집적도를 상세히 공개하지 않고 있다는 것입니다. 절대 성능에서 밀리진 않지만, 트랜지스터 집적도는 경쟁자만큼 높지 않음을 유추할 수 있는 대목입니다.  아무튼 AMD는 일반 소비자용 프로세서에서 코어 숫자를 16개까지 높였고 인텔도 이에 질세라 고성능 코어와 고효율 코어의 하이브리드 구조를 지닌 앨더 레이크 (12세대 코어 프로세서)와 랩터 레이크 (13세대 코어 프로세서)를 내놓으면서 코어 숫자를 24개까지 늘렸습니다. 따라서 트랜지스터 숫자는 경쟁에 의해 다시 한번 큰 폭으로 증가했습니다. 최근 공개된 슬라이드에 의하면 라이젠 7000시리즈의 트랜지스터 집적도는 이미 100억 개를 훌쩍 뛰어넘었습니다. 라이젠 7000은 6nm 공정으로 만든 I/O 다이와 5nm 공정으로 만든 컴퓨트 다이 (CCD) 두 가지 칩렛으로 구성되어 있는데, 각각의 트랜지스터 집적도와 크기를 정확히 공개한 것입니다.  8코어 컴퓨트 다이의 트랜지스터 집적도는 65.7억 개이고 면적은 66.3㎟입니다. I/O 다이의 집적도는 이보다 낮은 33.7억 개이지만 면적은 훨씬 큰 117.8㎟입니다. 공정과 로직이 서로 다른 만큼 트랜지스터 밀도에서 큰 차이가 있습니다.  따라서 컴퓨트 다이 한 개와 I/O 다이 한 개를 지닌 8코어 제품의 경우 트랜지스터 집적도는 100억 개로 볼 수 있습니다. 컴퓨트 다이 2개가 들어간 16코어 라이젠 9 7950X는 165억 개의 트랜지스터를 지녔습니다.  만약 여기에 3D V 캐시를 추가로 올려 캐시 메모리 용량을 늘린 경우 트랜지스터 숫자는 47억 개 증가합니다. 따라서 16코어 라이젠 9 7950X3D의 트랜지스터 집적도는 212억 개에 달합니다. 결국 작년과 올해 나온 중급형 이상의 데스크톱 CPU들은 트랜지스터 집적도가 100–200억 개에 달해 34년 전 486 CPU보다 1만 배 더 많아진 셈입니다.  인텔 13세대 코어 프로세서의 정확한 집적도는 공개하지 않았지만, 24개까지 코어 숫자가 증가한 만큼 경쟁자보다 크게 적지 않을 것으로 예상됩니다. 최대 60개의 고성능 코어를 지닌 사파이어 래피즈 제온 프로세서의 트랜지스터 집적도가 440-480억 개에 달한다는 점을 생각해도 이점을 유추할 수 있습니다.  1-2년마다는 2배는 아니지만, 프로세서의 트랜지스터 집적도는 멈추지 않고 증가하고 있습니다. 어디까지 증가할지는 알 수 없지만, 서버 영역이나 GPU에선 이미 1000억 개에 근접한 만큼 우리가 지금보다 더 많은 트랜지스터를 집적한 CPU를 쓰는 일은 시간문제입니다. 이렇게 보면 무어의 법칙은 큰 틀에서는 아직도 살아 있습니다. 이미 반 세기를 넘어간 무어의 법칙이 어디까지 살아남을 수 있을지 궁금합니다.

챗GPT의 등장으로 인공지능(AI)은 디지털 시대에 거스를 수 없는 대세가 됐다. AI는 스스로 판단해 작업을 최적화, 효율화하고 많은 분야에서 에너지를 절감할 것으로 예상된다. 하지만 AI 스스로는 개발, 구축, 운영에 천문학적인 비용이 들어가며, 전력 소모가 극심하다. 모든 업계가 환경·사회·지배구조(ESG) 경영을 부르짖는 시대를 이끄는 AI가, 정작 엄청난 에너지를 소비하는 역설적인 상황이다. ●SKT ‘에이닷’ GPU 1040개 사용 초거대 AI는 복잡한 연산을 동시다발로 하기에 고성능 처리장치를 필요로 한다. 그런데 고성능 처리장치는 전기를 많이 쓴다. 초거대 AI 운용엔 대체로 중앙처리장치(CPU)가 아닌 그래픽처리장치(GPU)가 쓰인다. AI반도체 시장점유율 90% 이상을 차지하는 엔비디아의 최신 GPU ‘A100’의 소비전력은 모델에 따라 300~400W(와트)이며 시간당 전력 소비량은 300~400Wh(와트시)이다. 초거대 AI 운용엔 GPU가 수백~수천개 사용된다. SK텔레콤의 초거대 AI 서비스 ‘에이닷’의 기반인 슈퍼컴퓨터 ‘타이탄’엔 A100이 1040개 들어간다. 챗GPT 구동엔 A100 1만개가 사용되는 것으로 알려졌다. 초거대 AI 운용에 필수인 인터넷데이터센터(IDC)도 대표적인 고전력 시설이다. 산업통상자원부의 지난달 자료에 따르면 IDC 한 개당 평균 연간 전력 사용량은 25GWh(기가와트시)로, 4인가구 기준 6000가구가 사용하는 전력량과 같은 수준이다. 애초에 AI 연산용이 아니라 그래픽 처리 속도를 높이기 위해 만들어진 GPU는 데이터를 한 번에 대량으로 처리할 수 있지만, 값이 비싸고 전력도 많이 소비한다. 이에 신경망처리장치(NPU)라는 AI 전용 반도체 개발이 GPU의 문제를 해결할 대안으로 주목받았다. SK텔레콤이 지분 50%를 보유한 사피온이 2020년 발표한 NPU ‘X220’은 지난해 AI 구동 성능 테스트에서 엔비디아의 ‘A2’를 뛰어넘은 바 있다. 그러면서도 65W에 불과한 소비전력은 고성능 CPU들과 비교해도 적은 축에 들어간다. 사피온은 올해 전작 대비 성능을 약 4배 향상시킨 신제품 ‘X330’을 출시할 예정이다. KT와 ‘AI 드림팀’을 이룬 반도체 회사 리벨리온도 ‘아톰’이라는 NPU를 개발했다. 아톰 역시 소비전력이 60~150W에 불과하며 챗GPT의 원천 기술인 ‘트랜스포머’ 계열 자연어 처리 기술을 지원한다. 개발 환경 등 현재 AI 생태계 자체가 GPU 체제에서 세워진 만큼 NPU 시장이 짧은 시일 내에 활성화되긴 어려울 것으로 보인다. 이에 GPU와 함께 칩셋을 이루며 방대한 데이터를 빠르게 처리하는 고성능 D램인 고대역폭메모리(HBM)가 AI 반도체의 효율을 극대화할 수 있는 방책으로 떠올랐다. ●침체된 반도체 시장 훈풍 기대감 SK하이닉스의 3세대 ‘HBM3’ 제품은 A100에 탑재되고 있으며, 엔비디아의 차기 GPU 신제품에 4세대 ‘HBM4’가 적용될 전망이다. 삼성전자는 HBM에 AI 프로세서를 결합한 지능형메모리(HBM-PIM) 제품을 AMD의 최신 GPU 제품에 공급하고 있다. 삼성전자에 따르면 HBM-PIM을 활용하면 기존 GPU 가속기 대비 평균 성능이 2배 증가하고 에너지 소모는 50% 감소한다. 업계에선 이런 고성능 D램이 얼어붙은 메모리반도체 시장의 ‘구원투수’ 역할을 할 수 있다고 보고 있다.