삼성전자 반도체 사업부를 이끌고 있는 경계현 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)이 29일 “전담팀의 노력으로 고대역폭 메모리(HBM)의 리더십이 우리에게로 오고 있다”고 자신감을 내비쳤다. 경 사장은 이날 사회관계망서비스(SNS)를 통해 최근 미국 출장 소회와 함께 “AI 애플리케이션에서 고용량 HBM은 경쟁력”이라면서 “HBM3와 HBM3E 12H(12단)를 고객이 더 찾는 이유”라고 썼다.경 사장은 이어 “여전히 메모리와 컴퓨트 사이의 트래픽이 병목”이라며 “많은 고객이 이 문제를 풀기 위해 각자만의 방식으로 커스텀 HBM4를 개발하고 싶어 한다. 그리고 고객들은 우리와 함께 그 일을 할 것”이라고 전망했다. 또 “많은 고객이 파운드리 2나노 공정을 위한 테스트 칩을 흘리고 있거나 흘리기로 했다”며 “성공적인 기술 개발을 통해 이들이 2나노 제품 개발로 이어지도록 할 것”이라고 했다. 지난 20일 정기 주주총회에서 공개한 자체 AI 가속기 ‘마하-1’도 언급했다. 경 사장은 “추론 전용인 마하-1에 대한 고객의 관심 또한 증가하고 있다”며 “일부 고객은 1T 파라미터 이상의 큰 애플리케이션에 마하를 쓰고 싶어 한다”고 밝혔다. 그러면서 “생각보다 더 빠르게 마하-2의 개발이 필요한 이유가 생긴 것”이라며 “준비를 해야겠다”고 덧붙였다. 경 사장은 테슬라 사이버트럭을 시승한 소감과 영상도 공개했다. 그는 “생각보다 안락했고, 생각보다 가속력이 대단했다”라면서 “10개의 카메라로 주변을 인식하는 능력이 훌륭해 보였고, 짧은 회전반경과 큰 와이퍼가 인상적”이라고 남겼다.

삼성전자가 AI 반도체 시장에서 주도권을 잡기 위해 총력전을 펼치고 있다. 최근 AI 추론칩 ‘마하1’ 개발을 공식화하는 등 미래 경쟁력 확보를 위한 시설과 연구개발(R&D) 투자를 꾸준히 이어가고 있다. 경계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)이 지난 20일 주주총회에서 AI 추론칩 마하1을 개발 중이라고 밝혀 전 세계 이목이 집중됐다. 경계현 사장은 “AI 시대에는 컴퓨터와 메모리가 대규모로 결집할 수밖에 없는데 현존하는 AI 시스템은 메모리 병목으로 인해 성능 저하와 파워 문제를 안고 있다”면서 “DS는 이 문제를 개선하기 위해 AGI 컴퓨팅 랩을 신설하고 AI 아키텍처의 근본적인 혁신을 추진하겠다”고 밝혔다. 이어 “현재 개발 중인 마하1 AI 인퍼런스 칩은 그 혁신의 시작이 될 것”이라고 강조했다. 삼성전자는 앞서 미국과 한국에서 ‘삼성전자 반도체 AGI(범용인공지능) 컴퓨팅 랩’을 신설했다. 이는 미래 AGI의 엄청난 처리 수요를 충족할 완전히 새로운 유형의 반도체를 만들기 위한 전략으로 풀이된다. 마하1은 AGI 컴퓨팅 랩에서 개발하는 칩 중 처음 공개된 제품이다. 삼성전자는 올해 연말 마하1 생산에 돌입할 계획이다. 현재 기술 검증이 완료됐고, 시스템온칩(SoC) 디자인이 진행되고 있다. 올 연말 생산에 들어가면 내년 초 삼성전자 칩으로 구성된 AI 시스템을 완성하는 게 목표다. 삼성전자는 이처럼 초거대 AI 시대에 메모리 기술의 발전과 성능 향상에 사활을 걸고 있다. 삼성전자는 2016년 세계 최초로 고성능 컴퓨팅(HPC)용 HBM 사업화를 시작하며, AI용 메모리 시장을 본격적으로 개척했다. 2017년 선보인 8단 적층 HBM2는 당시 가장 빠른 속도의 메모리였던 GDDR5 대비 8배 빠른 속도를 구현했고, 이 제품을 통해 AI·HPC 시대에 필수적인 3차원 스택 기술을 선보일 수 있었다. 이후에도 삼성전자는 고객과 밀접히 협업하여 AI·HPC 생태계를 견인하고 있다. 또 메모리는 업계 최고 수준의 생산능력을 기반으로 HBM3, HBM3E 비중을 확대해 고성능·고대역폭 수요에 적극 대응할 계획이다. 시스템LSI는 플래그십 제품 판매 비중을 확대하고, 모바일 시장 외 사업영역을 넓혀 견고한 사업구조를 갖추어 나갈 방침이다. 파운드리는 GAA(Gate-All-Around) 3나노 2세대 공정 양산과 테일러 공장 가동을 통해 기술 경쟁력을 더욱 강화하고 고성능컴퓨팅, 차량, 소비자용 등 다양한 응용처로 수주를 확대해 나갈 방침이다. 삼성전자 관계자는 “지난해 반도체 경기 불황에서 연간 53조여원을 시설투자에 쏟아붓는 등 혁신과 연구개발을 이어왔다”면서 “지난 40여 년간 끊임없는 변화와 혁신의 초격차 DNA를 바탕으로 기술적 한계를 극복해 세상에 없는 다양한 메모리 솔루션 제품을 개발해 나갈 것”이라고 강조했다.

미국 인공지능(AI) 반도체 기업 엔비디아 ‘훈풍’에 올라탄 SK하이닉스가 27일 유가증권시장에서 18만 1200원에 거래를 마치며 최고가 기록을 새로 썼다. 기존 최고가는 전날 장중 기록한 17만 9500원이다. 곽노정 SK하이닉스 대표이사 사장은 이날 경기 이천 본사에서 열린 정기 주주총회에서 “다시 다운턴(불황)이 찾아오더라도 안정적인 사업 운영이 가능한 체제를 구축할 것”이라며 강한 자신감을 내비쳤다. SK하이닉스의 주가 고공비행과 곽 사장의 자신감 배경에는 AI 개발 경쟁에 필수인 고대역폭메모리(HBM)가 있다. HBM은 D램 여러 개를 수직으로 쌓아 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고성능 메모리로, SK하이닉스가 삼성전자보다 먼저 개발에 뛰어들어 시장을 선점하고 있다. 특히 AI 반도체 시장의 80% 이상을 점유하고 있는 엔비디아에 HBM을 독점 공급하면서 SK하이닉스의 든든한 캐시카우(현금창출원)로 자리매김하고 있다. 곽 사장은 “올해는 전체 D램 판매량 중 HBM 판매 비트(bit) 수가 두 자릿수 퍼센트로 올라와 수익성에 도움이 될 것”이라면서 “AI 선두 기업으로 1등 경쟁력을 유지할 것”이라고 강조했다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 HBM 시장은 2022년 말 기준 SK하이닉스가 점유율 50%로 1위이고 삼성전자가 40%, 나머지 10%를 미국 마이크론이 점유하고 있는 것으로 집계됐다. 곽 사장은 이어 “작년에 극심한 부진을 겪은 D램 가격도 작년 4분기를 기점으로 턴어라운드(반등)를 시작해 전반적으로 수익성 개선이 기대된다”고 덧붙였다. SK하이닉스가 미국 인디애나주에 40억 달러(약 5조 3000억원)를 투자해 반도체 패키징 공장을 짓는다는 외신 보도와 관련해서는 “(미국 내 여러 곳을 대상으로) 검토 중이나 확정되지 않았다. 확정되면 말씀드리겠다”며 말을 아꼈다. 또 최근 국내 기업인 중 유일하게 중국발전포럼에 다녀온 배경으로는 “중국 정책 및 경영환경의 변화 점검과 우리 사업에 반영할 만한 점이 있는지 보려 했다”고 설명했다. 한편 신한투자증권은 SK하이닉스의 올해 1분기 영업이익이 시장 전망치를 크게 웃돌 것이라며 목표주가를 기존 16만원에서 22만원으로 상향했다. 1분기 매출과 영업이익은 각각 11조 7000억원, 1조 7000억원 규모가 될 것으로 내다봤다.

지난해 혹한기를 보낸 반도체 시장에 훈풍이 불고 있다. 삼성전자의 반도체 부문은 연간 적자 행진을 끝내고 올 1분기 흑자 전환에 나설 것으로 보이며 한발 앞서 흑자 전환을 이뤄 냈던 SK하이닉스는 시장 전망치를 웃도는 ‘어닝 서프라이즈’를 기록할 것으로 전망된다. 인공지능(AI) 서비스 확대로 차세대 메모리 제품 수요가 확대됨에 따라 두 회사 간 경쟁은 더욱 치열해질 것이란 분석이다. 25일 반도체 업계에 따르면 D램과 낸드 등 메모리 반도체 가격이 회복세에 접어들면서 관련 기업들의 실적이 개선되고 있다. 미국 최대 메모리 칩 제조업체인 마이크론 테크놀로지는 지난 20일(현지시간) 회계연도 2024년 2분기(2023년 12~2024년 2월) 매출이 전년 대비 58% 증가한 58억 5000만 달러(약 7조 8447억원)를 웃돌았다고 밝혔다. 7개 분기 만에 흑자로 돌아선 데다 시장 전망치도 뛰어넘었다. 마이크론의 실적 개선에 국내 메모리 업체의 실적 개선에 대한 기대감이 커지는 분위기다. 삼성전자의 올 1분기 영업이익에 대한 증권가 전망치(컨센서스)는 4조 9292억원으로 지난해 1분기(6402억원)의 약 8배이며 지난해 4분기(2조 8257억원) 대비 약 2배나 높다. 특히 반도체 사업을 하는 DS(디바이스솔루션) 부문의 실적이 개선돼 올 1분기 2000억원에서 3000억원 중반대의 영업이익을 달성할 것으로 전망되고 있다. 해당 부문은 지난해 4분기 내내 영업손실을 기록하며 연간 누적 적자가 14조 8700억원에 달했으나 경계현 삼성전자 DS 부문장(사장)은 지난 20일 정기 주주총회에서 “올 1월부터 적자에서 벗어나 흑자 기조에 들어왔다”고 말했다. SK하이닉스 역시 올 1분기 시장 전망치를 뛰어넘는 실적을 기록할 것으로 기대되고 있다. SK하이닉스의 올 1분기 영업이익 컨센서스는 1조 3000억원으로 지난해 1분기(-3조 4023억원)와 비교하면 138%나 증가한 수준인데 메모리 반도체 업계에서 가장 주목받고 있는 고대역폭메모리(HBM) 선두업체로 엔비디아의 HBM 최대 공급사인 만큼 수익성이 크게 강화됐을 것이란 평가다. 차세대 메모리 시장을 놓고 양사의 경쟁은 가속화되고 있다. SK하이닉스는 메모리 업계에선 처음으로 HBM 5세대 제품인 HBM3E의 대규모 양산에 돌입하고 이달 말 엔비디아에 납품을 시작한다. HBM 분야의 선점 경쟁에서 SK하이닉스에 다소 밀렸다는 평가를 받고 있는 삼성전자는 차세대 HBM 개발에 속도를 내는 한편 내년 초 엔비디아의 AI 가속기를 대체할 수 있는 추론칩 ‘마하1’을 출시할 예정이다.

“외국 기업에 보조금을 줄 때는 기대하는 바가 분명 있지 않을까요.”(김양팽 산업연구원 전문연구원) 미국 반도체 기업 인텔에 대한 보조금이 확정되면서 메모리 반도체 1위 삼성전자와 파운드리(위탁생산) 1위 TSMC가 받게 될 보조금 규모에 관심이 쏠리고 있다. 조 바이든 미 정부는 인텔에 보조금을 지급하면서 인공지능(AI) 시대 반도체 제조 분야에서의 리더십을 되찾겠다는 의지를 분명히 드러냈다. 미 정부가 외국 기업에 ‘통 큰’ 보조금을 푸는 것도 결국은 미국 내 투자, 생산 확대를 이끌어내려는 심산으로 풀이된다. 인텔처럼 예상을 뛰어넘는 보조금을 받아낼지, 인텔 보조금으로 파이가 줄면서 예상보다 덜 받게 될지 현재로선 예단할 수 없지만 중요한 건 ‘공짜 점심은 없다’는 점이다.●한 달에 한 번꼴로 보조금 발표…인텔, 역대 최대 미 정부가 보조금 지원을 발표한 곳은 인텔 포함해 4곳이다. 지난해 12월 영국 방산업체 BAE시스템스의 뉴햄프셔주 공장에 3500만 달러를 지급한다고 밝힌 뒤로 한 달에 한 번꼴로 보조금 지급 발표를 해왔다. 지난 1월 마이크로칩 테크놀로지(1억 6200만 달러), 2월 글로벌파운드리스(15억 달러)에 이어 지난 20일(현지시간) 인텔에 반도체법상 최대 규모인 195억 달러(약 26조원)를 지원하기로 했다. 최대 85억 달러(약 11조 4000억원) 보조금에 110억 달러(약 14조 8000억원) 규모의 대출 지원이 포함된 금액이다. 바이든 대통령은 “미국 역사상 최대 규모의 반도체 투자를 발표하게 돼 기쁘다”며 “완전히 새로운 생태 시스템을 만들 것”이라고 밝혔다. 미 반도체법은 자국 내 반도체 공장을 짓는 기업에 반도체 생산 보조금으로 총 390억 달러(약 52조원), 연구개발(R&D) 지원금으로 총 132억 달러(약 18조원) 등 5년간 총 527억 달러(약 70조원)을 지원하는 내용을 담고 있다. 생산 보조금 중 280억 달러(약 37조원)는 최첨단 반도체를 생산하는 기업에 준다. 지나 러몬도 미 상무장관은 지난달 26일 전략국제문제연구소(CSIS) 대담에서 반도체법과 관련해 “600건이 넘는 투자의향서를 접수했다”면서 “관심을 표명한 기업들의 상당수가 자금을 받지 못할 것이라는 게 잔혹한 현실”이라고 말한 바 있다. 그러면서 “반도체 기업 최고경영자(CEO)가 와서 수십억 달러를 요청하면 ‘타당한 요청이지만 요청액의 절반만 받아도 행운’이라고 말한다”고 했다.●자국 기업에 몰아준 美…“제2의 반도체법 필요” 기업 1곳당 보조금 규모를 줄이더라도 많은 기업에 보조금을 나눠줘 외국 기업의 투자 유치를 확대할 것이란 관측도 있었지만 미 정부는 자국 기업에 몰아주는 쪽을 택했다. 인텔 지원책은 당초 예상치의 두 배에 이른다. 미 정부는 이를 통해 2030년 전까지 자국 내 첨단 반도체 생산을 전 세계의 20% 수준까지 끌어올리겠다는 구상이다. 이에 대해 패트릭 겔싱어 인텔 CEO는 미국이 반도체 공급망을 재구축하려면 ‘제2의 반도체법’이 필요하다고 주장한다. 그는 지난 21일 워싱턴포스트(WP) 주최 포럼에서 “우리가 반도체 산업을 잃기까지 30년이 더 걸렸는데 그것을 3~4년 만에 법 하나로 고칠 수 없다”면서 “반도체 생태계의 선순환을 시작하고 경쟁국과 비용 격차를 좁히려면 공급망을 재건하는 지속적 노력이 필요하다”고 했다. 인텔은 지난달 파운드리 사업의 본격 출범을 알리며 2나노(㎚·10억분의 1m) 이하 공정 양산을 기반으로 파운드리 2위인 삼성전자를 따라잡겠다는 목표를 밝히기도 했다. 올 연말부터 1.8나노 공정의 양산에 들어간다는 계획도 세웠다. 삼성전자와 TSMC는 내년 2나노급 공정의 양산을 목표로 하고 있다.●삼성전자 보조금 얼마나…영수증 청구할까 자국 기업인 인텔 보조금을 확정지었기 때문에 이제부터는 미 정부가 뜸을 들이지 않고 보조금 지원 발표에 속도를 낼 것이란 전망도 나온다. 이르면 오는 28일 미 상무부가 주최하는 행사에서 삼성전자 보조금이 발표될 것이란 관측도 있다. 보조금 규모는 예측이 어렵지만 블룸버그통신은 지난 15일 복수의 소식통을 인용해 삼성전자가 60억 달러(약 7조 9600억원) 규모의 보조금을 지급받을 것이라고 보도했다. 170억 달러 이상을 투자한 삼성전자가 400억 달러 이상을 투자하는 TSMC보다 10억 달러 더 많이 받을 것으로 전망되면서 정부 내에선 “기대에 부응한다”는 평가도 나왔다. 외신에서 기대치를 높인 탓에 실제 보조금 액수가 60억 달러에 못 미치거나 TSMC보다 덜 받을 경우 실망스럽다는 반응이 나올 수도 있다. 그러나 보조금의 절대 액수보다는 우리 기업이 항목별 기준을 충족했는데도 불이익을 입거나 다른 기업과 달리 차별을 받는지가 더 중요하다고 보는 시각도 있다. 반도체법상 보조금 지급 조건으로 반도체 시설 접근허용, 초과이익 공유(1억 5000만 달러 이상 보조금 받는 기업 대상), 회계자료 제출 등 까다로운 조건을 내건 것도 부담이다. 일각에선 일단 보조금을 준 뒤 영수증 청구하듯 나중에 요구할 수 있기 때문에 조심스럽게 접근해야 한다고 본다. 김 연구원은 “미국 보조금은 당근인 동시에 채찍”이라며 “무작정 많이 받는 게 좋은 것인지 따져볼 필요가 있다”고 말했다. 미 정부가 삼성에 보조금을 많이 준다고 해도 국내 반도체 경쟁력으로 이어지지 않을 수 있기 때문이다.

인공지능(AI) 혁명이 쏘아올린 3차 반도체 전쟁이 뜨겁게 펼쳐지고 있다. 1980년대 미국과 일본의 1차 반도체 전쟁, 2000년대 한국과 일본, 독일, 대만 등이 벌인 2차 전쟁에 이은 세기의 결투가 막이 오른 것이다. 이번 전쟁은 미중 패권과 맞물린 경제안보, 자국우선주의가 복잡하게 얽힌 국가 총력전 성격이 짙다. 과거 반도체 강국이던 미국과 일본이 왕좌 복귀를 노리고 있는 이 3차 전쟁은 과거 두 차례의 전쟁과는 전혀 다른 양상이다. 게임체인저는 단연 미국이다. 조 바이든 미 행정부는 2022년 반도체 제조·생산 역량 강화를 목표로 경제·정치·안보 측면을 종합 고려한 반도체법을 제정했다. 미중 패권 경쟁에서 우위를 점하면서 반도체 강국으로 복귀해 세계 패권을 이어 간다는 것이 장기 전략이다. 이런 맥락에서 미국이 20일(현지시간) 자국 반도체 기업 인텔에 역대급 규모인 195억 달러(약 26조원)의 보조금을 지원하기로 한 것은 눈여겨볼 대목이다. 인텔은 지난달 21일 대만 TSMC가 장악한 첨단 반도체 위탁생산(파운드리) 시장에 본격 진출한다는 ‘선전포고’를 한 기업이다. 중국 정부가 화웨이를 앞세워 세계 통신시장을 공략했듯 인텔을 미국 반도체 산업 부활을 위한 첨병으로 삼겠다는 의지가 보인다. 한마디로 미국판 ‘반도체 굴기(堀起)’의 서막이다. 미국이 새로운 판을 짜기로 결심한 이유는 지정학적 위험 때문이다. 파운드리 세계 1위 업체인 대만의 TSMC에 의존하는 현재의 반도체 공급망은 안보 면에서 너무도 취약한 구조다. TSMC가 미국 첨단무기에 사용되는 시스템반도체까지 생산하는 상황에서 중국이 대만해협을 봉쇄할 경우 미국의 반도체 공급망은 삽시간에 무너진다. 2022년 8월 중국이 대만 주변 해역을 완전히 봉쇄하는 군사훈련에 돌입한 직후 미국에서 중국이 대만을 침공할 경우 TSMC 생산공장을 파괴하느냐의 문제를 놓고 심각한 논의가 있었던 것도 같은 맥락이다. 패트릭 겔싱어 인텔 최고경영자가 지난달 한 행사에서 “현재 전 세계 반도체의 80%를 아시아에서 생산한다. 특정 지역·국가에 의존하는 것은 위험하다. 10년 내 미국과 유럽이 세계 반도체의 50%를 생산할 수 있도록 하겠다”고 밝힌 대목을 곱씹어 봐야 한다. 상대적으로 안전한 미국과 유럽에서 세계 반도체의 50%를 생산하겠다는 것은 아시아 물량의 30%를 빼앗겠다는 의미가 된다. 1위 TSMC와의 기술격차를 줄이지 못할 경우 삼성전자와 SK하이닉스가 가장 먼저 희생양이 될 가능성이 있다. 우리로선 정말 사면초가의 형국이다. 미국의 전략을 간파한 일본도 빠르게 움직이고 있다. 일본은 파격적인 보조금과 안정된 소재·부품 산업을 토대로 대만의 TSMC를 자국으로 끌어갔다. 지난달 24일 일본 구마모토현에 제1공장을 완공했고, 제2공장을 2027년에 완공한다. 반도체 부활을 꿈꾸는 일본 정부의 향후 움직임이 주목되는 이유다. 반도체 전쟁에서 살아남으려면 메모리반도체 제조 일변도인 지금의 생태계를 부가가치가 높은 인공지능(AI) 반도체는 물론 관련한 첨단 장비·소재 개발까지 다변화할 필요가 있다. 이를 위해선 압도적인 기술 확보와 기업의 과감한 투자, 정부의 파격적 지원이 필수조건이다. 일찌감치 2위를 따돌리는 ‘초격차’ 전략을 중심으로 전략을 수립해야 한다. 국가 총력전 상황에서 대기업이 규제 대상이란 고정관념을 버려야 한다. 경쟁력 제고를 위해 통 큰 지원이 필요하다. 반도체 전쟁의 승패는 인재 양성에 달려 있다. 이공대 인재마저 의대로 이탈하는 상황에서 반도체 전쟁의 승패는 불 보듯 뻔하다. 반도체 인재, 나아가 이공대 인재 확보를 위한 범국가 차원의 대책이 시급하다. 오일만 세종취재본부장

‘젠슨 승인(JENSEN APPROVED).’ 인공지능(AI) 반도체 ‘큰 손’인 엔비디아의 젠슨 황 최고경영자(CEO)가 삼성전자가 개발한 5세대 고대역폭메모리 ‘HBM3E’(12단 적층)에 친필 사인을 남겼다. 황 CEO가 승인한다는 게 어떤 의미인지는 알려지지 않았지만 삼성의 HBM 기술력에 대한 기대감을 드러낸 것만은 분명해 보인다. 21일 업계에 따르면 황 CEO는 미국 캘리포니아주 새너제이에서 열리고 있는 엔비디아 개발자 콘퍼런스 ‘GTC 2024’에 마련된 삼성전자 부스를 찾아 전시된 제품을 직접 살펴본 것으로 알려졌다. 한진만 삼성전자 반도체(DS)부문 미주총괄 부사장은 자신의 소셜미디어(SNS)에 황 CEO가 부스에 전시된 HBM3E 제품에 사인을 남긴 사진을 올렸다. 한 부사장은 “삼성의 HBM3E에 대한 황 CEO의 개인 승인 도장을 보게 돼 기쁘다”면서 “삼성 반도체와 엔비디아의 다음 행보가 기대된다”고 했다. 삼성전자는 업계 최초로 D램 칩을 12단까지 쌓은 5세대 HBM인 HBM3E 실물을 전시했다. HBM은 D램 여러 개를 수직으로 연결해 데이터 처리 속도를 끌어올린 고성능 메모리다.황 CEO는 지난 19일(현지시간) 미디어 간담회에서 ‘삼성의 HBM을 사용하고 있나’라는 질문에 “아직 사용하고 있지 않다”면서도 “현재 테스트하고(qualifying) 있으며 기대가 크다”고 언급했다. 그러면서 “HBM은 매우 복잡하고 어려운 기술이며, 기술적인 기적과도 같다”며 삼성전자와 SK하이닉스를 치켜세웠다. 황 CEO가 삼성전자 제품을 직접 살펴보면서 양사간 파트너십 강화에 대한 기대감도 커지고 있다. 경계현 삼성전자 DS 부문장(사장)은 전날 주주총회에서 “12단을 쌓은 HBM을 기반으로 HBM3와 HBM3E 시장의 주도권을 찾을 것”이라고 밝혔다.삼성전자는 AI 반도체 시장에서 주도권을 되찾기 위해 AI 가속기 ‘마하1’을 개발 중인 사실도 밝혔다. 경 사장은 “메모리 처리량을 8분의 1로 줄이고, 8배의 파워 효율을 갖게 하는 것을 목표로 현재 개발 중인 마하1 인퍼런스(추론) 칩은 그 혁신의 시작이 될 것”이라면서 “저전력(LP) 메모리로도 대규모언어모델(LLM)의 추론이 가능하도록 준비하고 있다”고 말했다. 이어 “올해 말 칩을 만들고 내년 초에는 칩으로 구성된 시스템을 볼 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

“고대역폭메모리 테스트… 기대 커”삼성전자 제품 채택 가능성 언급5년내 인간 수준 AI 등장 전망도 ‘인공지능(AI) 반도체의 왕’으로 불리는 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 19일(현지시간) “삼성전자의 고대역폭메모리(HBM)를 테스트 중”이라면서 “삼성은 매우 비범한 기업”이라고 호감을 드러냈다. 그의 말 한마디에 삼성전자 주가는 6% 가까이 상승했다. 이날 미국 캘리포니아 새너제이에서 열린 엔비디아 연례 개발자 콘퍼런스 ‘GTC 2024’에서 황 CEO는 전세계 미디어와 간담회를 갖고 이렇게 말했다. 엔비디아는 AI 고속 연산에 필수적인 그래픽처리장치(GPU)를 만드는 기업으로 전 세계 AI칩 시장의 80% 이상을 독식한다. 이 때문에 세계 반도체 업계는 ‘엔비디아와 협력하느냐’ 여부에 따라 희비가 갈리고 있다. 엔비디아의 AI용 GPU 성능을 극대화하려면 HBM이 필수인데 현재 SK하이닉스가 엔비디아 필요량의 대부분을 공급하고 있다. 황 CEO는 ‘삼성전자 HBM을 사용하는가’라는 질문에 “아직 쓰지 않는다”면서도 “(엔비디아 GPU에 탑재 가능한지) 삼성 제품을 테스트하고 있으며 (채택에) 기대가 크다”고 밝혔다. 그러면서 “HBM은 매우 복잡하고 어려운, 기술적인 기적과도 같다. 그들은 겸손하다”며 삼성과 SK 모두 에둘러 치켜세웠다. 인간과 같은 수준의 범용인공지능(AGI)이 언제 나올 수 있을지에 대한 물음에는 “5년 이내에 등장할 것”으로 전망하면서도 “이 용어를 어떻게 정의하느냐에 따라 달라진다”고 말을 아꼈다. ‘젠슨 황 효과’ 덕분에 20일 코스피에서 삼성전자는 전일보다 5.63% 상승한 7만 6900원으로 장을 마쳤다.

1년 만에 개인주주 ‘114만명’ 감소작년 15조 반도체 적자… 개선 요구“SK하이닉스 주가만 올라” 지적에한종희 “경영진으로서 사과” 진땀M&A 관련 질문엔 “많이 진척 돼” “비메모리 분야에선 어떤 경영전략을 갖고 있고, 어떤 차별점이 있나요?” “인텔 파운드리(반도체 위탁생산)가 위협적이라고 생각하나요?” “고대역폭메모리(HBM)는 한발 밀렸다고 인정한 것 같은데 컴퓨트익스프레스링크(CXL), 지능형 반도체(PIM)에서는 확실히 우위를 갖고 있나요?” 20일 경기 수원컨벤션센터에서 열린 삼성전자 정기 주주총회 ‘주주와의 대화’ 시간에 나온 질문 중 일부다. 발언권을 얻은 주주 12명 중 8명이 반도체 관련 질문을 던졌다. 지난해 15조원에 달하는 반도체(DS) 부문 적자에 충격을 받은 주주들이 ‘과연 올해는 달라질 것인지’를 경영진에게 따져 물은 것이다. 지난해 주총에선 경영진 답변이 두루뭉술하다는 불만이 터져 나왔기에 올해는 회사 측에서도 ‘주주 달래기’가 필요한 상황이었다. 주식 투자 열풍이 한창일 때만 해도 ‘국민주’ 삼성전자 주식을 쓸어 담던 ‘개미’는 주가가 7만원대 박스권에 갇히자 이차전지 등 다른 주식으로 갈아타면서 소액주주 수(467만명)가 1년 만에 114만명 넘게 줄었다. 삼성전자가 올해 처음 주주와의 대화 시간을 마련한 것도 이러한 위기감이 반영된 결과로 풀이된다. 현장을 찾은 주주 600여명이 삼성전자의 여러 활동을 체험할 수 있게 주총장 한켠에는 전시공간도 마련해 놓았다. 지난해 주총에 불참했던 경계현 DS부문장(사장)은 단상에 오른 13명의 주요 경영진 중 가장 많이 마이크를 잡고 주주 설득에 나섰다. 경 사장은 ‘반도체 실적이 지지부진한 이유’를 묻는 질문에는 “다운턴(불황)에도 근원적인 경쟁력이 있었더라면 시장과 무관하게 사업을 더 잘할 수 있었을 것”이라며 준비를 제대로 하지 못한 부분을 인정했다. 그러면서도 “올해 1월부터는 흑자로 돌아섰다고 생각한다”며 “올해 어느 정도 궤도에 올라가는 모습을 볼 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 인공지능(AI) 반도체에 필수적으로 탑재되는 HBM 개발이 경쟁사에 비해 늦었다는 취지의 질문에는 “앞으로 다시는 그런 일이 생기지 않도록 하겠다”며 “(차세대 반도체로 꼽히는) CXL, PIM은 다양한 고객과 협의하고 있다. 곧 가시적 성과를 볼 수 있을 것”이라고 했다. 경 사장은 올해 DS부문 매출이 2022년 수준(98조원)으로 회복할 것이란 전망과 함께 “(인텔에 빼앗긴) 반도체 1위 자리도 2~3년 안에 되찾겠다”는 구체적 목표도 내놓았다. 한종희 부회장도 ‘SK하이닉스 주가는 계속 오르는데 삼성전자 주가는 지지부진하다’는 성토가 주주 사이에서 터져 나오자 “주가가 기대에 미치지 못한 부분에 대해 경영진의 한 사람으로서 사과드린다”며 주총 초반부터 진땀을 뺐다. 인수합병(M&A) 계획과 관련해선 “여기서 말씀드리기 어려우나 많은 상황이 진척됐고 조만간 말씀드릴 기회가 있을 것”이라고 했다. 한 주주가 전년도와 동일한 배당금을 문제 삼으며 “경영진이 주주에게 안일하게 대응하고 있다”고 지적하자 한 부회장은 “경영 여건이 여전히 어렵다”며 “지속 성장을 위해 필요한 설비 투자, 연구개발, 미래 성장 동력 확보도 이어 나가야 한다”고 답했다. 이처럼 주총장 안에서는 날카로운 질문이 쏟아졌지만 주총장 밖 응원 메시지를 꽂아두는 공간에는 ‘올해는 10만 전자로’, ‘HBM3를 위하여’ 등 주주들의 희망 사항이 적힌 메시지로 가득했다.

‘인공지능(AI) 반도체의 왕’으로 불리는 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 19일(현지시간) “삼성전자의 고대역폭메모리(HBM)를 데스트 중”이라면서 “삼성은 매우 비범한 기업”이라고 호감을 드러냈다. 그의 말 한마디에 삼성전자 주가는 6% 가까이 상승했다. 이날 미국 캘리포니아 새너제이에서 열린 엔비디아 연례 개발자 콘퍼런스 ‘GTC 2024’에서 황 CEO는 전 세계 미디어와 간담회를 갖고 이렇게 말했다. 엔비디아는 AI 고속 연산에 필수적인 그래픽처리장치(GPU)를 만드는 기업으로, 전 세계 AI칩 시장의 80% 이상 독식한다. 이 때문에 세계 반도체 업계는 ‘엔비디아와 협력하느냐’ 여부에 따라 희비가 갈리고 있다. 엔비디아의 AI용 GPU 성능을 극대화하려면 HBM이 필수인데, 현재 SK하이닉스가 엔비디아 필요량의 대부분을 공급하고 있다. 황 CEO는 ‘삼성전자 HBM을 사용하는가’라는 질문에 “아직 쓰지 않는다”면서도 “(엔비디아 GPU에 탑재 가능한지) 삼성 제품을 테스트하고 있으며 (채택에) 기대가 크다”고 밝혔다. 그러면서 “HBM은 매우 복잡하고 어려운, 기술적인 기적과도 같다. 그들은 겸손하다”며 삼성과 SK 모두 에둘러 치켜세웠다. 인간과 같은 수준의 AGI(범용인공지능)가 언제 나올 수 있을지에 대한 물음에는 “5년 이내에 등장할 것”으로 전망하면서도 “이 용어를 어떻게 정의하느냐에 달라진다”고 말을 아꼈다. ‘젠슨 황 효과’ 덕분에 20일 코스피에서 삼성전자는 전일보다 5.63% 상승한 7만 6900원으로 장을 마쳤다.

엔비디아는 AI 시대에 가장 가치가 치솟은 기업입니다. 현재의 AI 기술 중 상당 부분이 이 회사가 만든 GPU에 의존하고 있기 때문입니다. 오래전부터 GPU의 병렬 연산을 위해 CUDA 코어와 소프트웨어를 공개했고 이를 AI 연산에 활용하는 생태계를 구축해 왔기 때문에 지금 와서 다른 회사의 하드웨어로 이를 대체하기 힘든 것이 현실입니다. 오랜 경쟁자인 AMD도 데이터 센터 GPU를 계속 공개하고 있고 인텔도 새로운 AI 시장 공략을 위해 GPU를 공개했지만, 시장을 먼저 선점한 엔비디아의 아성을 깨뜨리기는 쉽지 않습니다. 이런 상황에서 새로 공개한 블랙웰 GPU는 반도체 미세 공정의 한계를 극복하고 AI 연산 성능을 높여 누구도 따라잡기 쉽지 않은 경쟁력을 유지하려는 의도로 풀이됩니다. 블랙웰 GPU는 TSMC의 4nm 공정의 개량형인 4NP 공정으로 제조되었습니다. 3nm 공정을 적용하지 않은 이유는 확실치 않지만, 비용 및 공급 부족 등이 이유가 된 것으로 보입니다. 하지만 그런 만큼 트랜지스터 집적도를 전 세대인 호퍼 (Hopper)보다 더 높이기 힘든 상황입니다. 800억 개의 트랜지스터를 집적한 호퍼 H100 GPU는 4nm 공정에서 다이(die, 웨이퍼에서 잘라낸 반도체 칩) 면적이 814㎟에 달합니다. 이는 현재 반도체 제조 기술에서 이론적인 다이 크기의 한계치에 거의 근접한 것으로 더 크기를 늘리기 쉽지 않습니다. 따라서 블랙웰 B200은 두 개의 다이를 연결하는 방법으로 2080억 개의 트랜지스터를 집적했습니다. 이런 접근법은 최근 점점 일반적인 추세가 되고 있습니다. 공정 미세화의 한계에 부딪힌 반도체 제조사들은 하나의 큰 칩 대신 여러 개의 작은 칩인 칩렛을 연결해 거대한 크기의 프로세서를 만들고 있습니다. 인텔, AMD, 애플이 모두 이 방법을 사용했고 이번에는 엔비디아도 이 방식을 적용해 트랜지스터 집적도를 대폭 늘렸습니다. 블랙웰 B200은 AI 연산에서 전 세대인 H100과 비교해서 최대 5배인 20페타플롭스의 성능을 지니고 있습니다. 물론 칩을 두 개 붙인 점을 생각하면 실제 성능은 2.5배라고 할 수 있는데, 실은 FP 8 연산의 절반 정도의 자원을 소모하는 FP 4 연산에서 그렇다는 이야기로 FP 8 기준으로 보면 AI 연산 능력은 절반 수준인 10페타플롭스가 최대입니다. 결국 칩 하나의 성능은 사실 1.25배 정도로 트랜지스터 수 증가를 생각하면 딱 그 정도의 성능 증가인 셈입니다. 하지만 그렇다고 해서 블랙웰이 아무 의미 없는 꼼수에 지나지 않는 것은 아닙니다. FP 4 연산만 해도 충분한 경우 AI 연산 속도를 크게 높일 수 있고 심지어 FP 4와 FP 8 연산의 중간을 원하는 고객을 위해 FP 6까지 지원하는 기능을 갖춰 더 유연한 AI 연산이 가능합니다. 그보다 더 중요한 점은 AI 경쟁이 격화되면서 어떤 비용을 치르더라도 남들보다 앞서기를 원하는 고객을 위해 성능을 높일 수 있는 다양한 옵션을 제공하고 있다는 것입니다.예를 들어 블랙웰은 기반 GB 200은 그레이스 슈퍼칩 CPU 한 개와 두 개의 B200 GPU를 하나로 묶어 최대 40페타플롭스의 AI 연산 능력을 갖고 있습니다. 물론 그만큼 비싸고 전력 소모도 엄청나지만, AI 개발에 사활을 걸고 있는 기업이 많아 오히려 수요 대비 공급이 부족할 것으로 예상됩니다. 그리고 이 경우 HBM의 수요가 크게 늘어 우리나라 메모리 업계에도 호재가 될 것입니다. B200 GPU는 24GB HBM3e를 8개나 탑재해 192GB의 메모리 용량을 갖고 있고 GB200는 그 두 배인 384GB의 HBM3e 메모리를 지니고 있기 때문입니다. 여기서 화룡점정을 찍는 것 같은 소식은 비용에 상관없이 최강의 성능이 요구하는 고객을 위한 서버 랙 시스템인 GB 200 NVL 72 노드입니다. 하나의 서버 랙에 두 개의 GB 200을 탑재한 서버 트레이 18 유닛을 쌓아서 총 72개의 B200 GPU를 장착한 시스템으로 강력한 대규모 AI 연산을 위한 슈퍼컴퓨터라고 할 수 있습니다. 다만 이 경우 엄청난 전력을 소모하기 때문에 공랭 쿨러 대신 수랭 쿨러를 사용해야 시스템 발열을 처리할 수 있습니다.그런데 이렇게 많은 프로세서를 사용해 대규모 연산 시스템을 구축하는 경우 데이터를 공유하고 작업을 분산하는 과정이 새로운 문제로 떠오르게 됩니다. 이 과정에서 병목현상이 생기면 전체 시스템의 성능이 크게 저하되는 것입니다. 이를 해결하기 위해 엔비디아는 아예 NVLINK 스위치라는 새로운 네트워크 전용 프로세서를 만들었습니다. 그리고 NVLINK 스위치 프로세서를 서버 트레이 하나에 두 개씩 넣어서 총 14.4TB/s의 대역폭을 확보했습니다. 이런 트레이가 9개가 있기 때문에 GB 200 NVL 72 노드 한 개가 130TB/s에 달하는 거대한 프로세서 간 대역폭을 확보할 수 있습니다. 덕분에 갈수록 커지고 있는 대규모 AI 학습 데이터를 더 효과적으로 처리하고 학습을 빨리할 수 있게 됐습니다. 마지막으로 GB 200 NVL 72 노드를 여러 대 연결하면 엑사플롭스급 AI 슈퍼컴퓨터 구축이 가능합니다. 물론 비용도 에너지 소모량도 엄청나지만, 역시 수요는 충분할 것으로 예상됩니다. 블랙웰 GPU를 보면 AI 하드웨어가 본격적인 산업화 시대에 도달했다는 것을 알 수 있습니다. 과거 GPU는 게임용으로 많이 사용되었고 초기 AI 연산용 GPU도 이것과 크게 다르지 않았으나 최근 나오는 데이터 센터 GPU는 산업용 및 연구용으로 특화되어 관련 분야에 종사하는 사람이 아니라면 직접 한 번 보거나 다뤄보기 어려운 물건이 됐습니다. 블랙웰 GPU는 대규모 데이터 처리와 AI 연산에 적합한 데이터 센터 GPU로 AI 혁명을 한 단계 앞당길 제품이 될 것으로 보입니다.

SK하이닉스가 고대역폭 메모리(HBM) 5세대 신제품인 HBM3E D램을 세계 최초로 대규모 양산해 이달 말부터 제품 공급을 시작한다고 밝혔다. 미 반도체 기업인 엔비디아의 차세대 인공지능(AI)칩 ‘블랙웰’ 공개에 발맞춘 행보로 보인다. 19일 SK하이닉스는 초고성능 AI용 메모리 신제품인 HBM3E를 메모리 업체 중 가장 먼저 양산해 이달 말부터 납품을 시작한다고 밝혔다. 지난해 8월 HBM3E 개발을 알린 지 7개월 만이다. 고객사를 따로 밝히진 않았지만 세계 최대 반도체 회사인 엔비디아에 해당 제품을 공급할 전망이다.SK하이닉스에 따르면 HBM3E는 속도와 발열 제어 등 AI 메모리에 요구되는 모든 부문에서 세계 최고 성능을 갖췄다. 초당 최대 1.18테라바이트(TB)의 데이터를 처리하며 이는 풀고화질(FHD)급 영화(5GB) 230편 분량이 넘는 데이터를 1초 만에 처리하는 수준이다. SK하이닉스는 “HBM3에 이어 현존 D램 최고 성능이 구현된 HBM3E 역시 가장 먼저 고객에게 공급하게 됐다”면서 “HBM3E 양산도 성공적으로 진행해 AI 메모리 시장에서의 경쟁 우위를 이어 가겠다”고 강조했다. HBM은 D램 여러 개를 수직으로 연결해 데이터 처리 속도를 끌어올린 고성능 메모리다. 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3)-5세대(HBM3E) 순으로 개발되고 있으며 HBM3E는 HBM3의 확장 버전이다. 앞서 세계 D램 3위 업체인 마이크론 테크놀로지가 지난달 26일(현지시간) 올해 2분기 출시 예정인 엔비디아의 H200 그래픽처리장치(GPU)에 탑재될 HBM3E 양산을 시작했다고 발표했으나 실제 HBM3E 납품을 위한 대량 양산은 SK하이닉스가 처음인 것으로 알려졌다. 한편 HBM 시장은 현재까지 SK하이닉스와 삼성전자가 양분하고 있다. 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난해 HBM 시장 점유율은 SK하이닉스가 53%, 삼성전자 38%, 마이크론 9%로 추정된다. 올해 HBM3E 시장이 열리면서 경쟁이 치열해질 전망이다.

반도체 수출 호조가 2월에도 이어져 정보통신기술(ICT) 전체 수출액의 2개월 연속 두 자릿수 증가세를 견인했다. 휴대전화의 경우 삼성전자 갤럭시 S24 신제품 출시 효과에도 부분품 수출이 줄면서 3개월 연속 감소세를 보였다. 과학기술정보통신부와 산업통상자원부는 14일 ‘2024년 2월 ICT 수출입 동향’에서 지난달 ICT 수출액은 165억 3000만 달러로 지난해 같은 달과 비교해 29.1% 늘어난 것으로 잠정 집계됐다고 밝혔다. 우리나라의 주력 수출 품목인 반도체 수출은 전년 동월 대비 62.9% 늘어난 99억 6000만 달러를 기록했다. 반도체 수출은 지난해 11월 10.7%, 12월 19.3%, 지난 1월 53.0% 증가세를 보인 데 이어 지난달까지 4개월 연속 두 자릿수 증가세를 이어갔다. 특히 메모리 반도체는 108.1% 늘어난 60억 8000만 달러어치가 수출됐다. D램과 낸드플래시의 고정거래 가격이 반등하고, 고대역폭메모리(HBM) 등 고부가가치 품목 중심으로 수요가 증가한 영향으로 분석된다. 시스템 반도체 수출도 인공지능(AI) 투자 확대와 반도체 업황 회복에 힘입어 27.2% 증가한 34억 2000만 달러를 기록했다. 지역별로는 중국(홍콩 포함) 58억 4000만 달러(80.6%↑), 베트남 12억 8000만 달러(52.7%↑), 미국 5억 6000만 달러(69.1%↑), 유럽연합(EU) 2억 3000만 달러(33.8%↑) 등으로의 반도체 수출이 모두 증가했다. 반도체 외에 디스플레이(15억 5000만 달러·18.7%↑)와 컴퓨터·주변기기(7억 5000만 달러·14.0%↑)도 수출이 큰 폭으로 증가했다. 휴대전화는 갤럭시 S24 등 신제품이 출시되며 완제품 수출이 크게 늘었다. 지난달 완제품 수출은 전년 동월 대비 55.1% 증가한 2억 7000만 달러였다. 그러나 애플 등 주요 기업의 스마트폰 생산기지가 위치한 중국 등으로의 부분품 수출이 36.9% 줄어든 5억 4000만 달러를 기록한 영향으로 휴대전화 전체 수출은 감소했다. 완제품과 부분품을 합한 휴대전화 수출은 지난해 12월(-1.3%)과 지난 1월(-20.1%)에 이어 지난달(-21.3%)까지 3개월 연속 감소했다. 지난달 휴대전화 수출액은 8억 1000만 달러였다. 지난달 ICT 전체 수입액은 102억 9000만 달러로 전년 동월 대비 6.7% 감소했다. ICT 무역수지는 62억 5000만 달러 흑자를 보였다.

국내 최대 기업인 삼성전자의 직원 1인당 평균 급여가 2년 연속 줄어든 것으로 나타났다. 반도체 업황 악화, 실적 부진으로 성과급이 크게 줄어든 게 ‘급여 역주행’ 원인으로 지목된다. 삼성전자가 12일 공시한 2023년도 사업보고서를 보면 지난해 삼성전자 직원 1인당 평균 급여액은 1억 2000만원으로 2022년(1억 3500만원)보다 1500만원 감소했다. 2022년 평균 급여가 3년 만에 줄어든 뒤 바로 회복하지 못하고 5년 전인 2018년(1억 1900만원) 수준으로 돌아간 셈이다. 지난해 반도체(DS)부문에서만 14조원 넘는 적자가 나면서 DS부문 직원들이 성과급을 챙기지 못한 게 평균 급여 감소로 이어졌다. 삼성전자 직원 10명 중 6명이 DS부문 소속이다 보니 이들의 성과급은 직원 1인당 평균 급여에도 영향을 미친다. 가장 많은 연봉을 받은 사람은 고문으로 물러난 김기남 전 SAIT(옛 삼성종합기술원) 회장으로 지난해 172억 6500만원을 받았다. 이 중 퇴직금이 129억 9000만원이다. 한종희 부회장과 노태문 모바일경험(MX)사업부장(사장)은 각각 69억 400만원, 61억 9300만원을 받아 연봉 순위에서 4, 5위를 기록했다. 한 부회장과 노 사장의 연봉은 전년 대비 각각 20억원 넘게 오른 반면, DS부문을 맡고 있는 경계현 사장의 연봉은 24억 300만원으로 전년보다 5억 5000만원 줄었다. 경 사장을 비롯한 DS부문 임원은 올해 연봉도 동결하기로 했다. DS부문 직원들은 올해 메모리 반도체 실적 개선에 기대를 거는 눈치다. 증권가에서는 1분기 메모리 반도체 영업이익이 2022년 3분기 이후 6개 분기 만에 흑자로 돌아설 것이란 전망이 나오고 있다. 인공지능(AI) 반도체 수요가 급증하면서 파운드리(위탁생산) 사업도 하반기부터 흑자 전환이 예상된다는 관측도 있다. 다만 파운드리 1위 업체인 대만 TSMC와의 시장점유율 격차가 좁혀지지 않아 안심할 수 없는 단계다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난해 4분기 TSMC의 시장점유율이 61.2%로 소폭 상승하면서 삼성전자(11.3%)와의 격차를 49.9% 포인트까지 벌렸다. 한편 삼성전자 내 노동조합 중 최대 규모인 전국삼성전자노동조합에 가입한 조합원 수(2만 27명)가 처음으로 2만명을 넘었다. DS부문 성과급이 나오지 않은 것도 노조 가입에 영향을 끼친 것으로 분석된다.

지난달 27일 산업통상자원부 제2차관 주재로 경기 용인 반도체 국가 첨단전략산업 특화단지 가동에 필요한 대규모 전력의 안정적 공급에 관한 TF가 발족됐다. 용인시 일대 3개 부지 총 약 13㎢의 광대한 면적에 조성될 반도체 특화단지에는 총 10GW(기가와트) 전력이 필요하다. 2036년까지 우선 필요한 3GW는 단지 내 LNG 발전소 신규 건설을 통해 공급하고 나머지 7GW는 2037년 이후 장거리 송전선로를 통해 공급할 계획이다. 반도체 산업은 고품질의 대전력이 필요한 대표적인 산업이다. 2021년 삼성전자가 사용한 전력은 184억㎾h로 이는 100만㎾, 즉 1GW 발전소 2.1기가 1년 내내 발전하는 전력량에 해당한다. 발전소 정비기간과 송전 손실 등을 고려하면 삼성전자만을 위해 3GW 정도의 발전 용량 즉 원전 3기 정도가 필요하다는 말이다. 나아가 정교한 반도체 제조 장비는 전력 주파수의 미세한 변동에도 오작동할 수 있으므로 고품질 전력이 필요하다. 전력의 품질은 주파수 변동 폭으로 결정되는데 우리나라 전력망은 허용 변동 폭인 ±0.2㎐보다 훨씬 작은 범위에서 안정적인 주파수를 유지해 왔다. 한국 반도체 산업이 세계적 수준으로 발전하는 데는 그동안 고품질 대전력을 저비용으로 공급했던 우리나라 전력 시스템 덕이 크다. 그 기저에 원자력이 있었음은 부정할 수 없는 사실이다. 인공지능(AI)이 급속도로 발전함에 따라 데이터센터의 메모리와 CPU, GPU 등 프로세서에 필요한 반도체 수요도 급증할 전망이다. 이를 위해서는 우수한 인력뿐만 아니라 고품질 전력의 확충이 필요하다. 2037년 이후 용인 반도체특화단지에 송전망을 통해 공급될 전력 7GW에는 호남 지방의 태양광과 해상풍력이 예정돼 있다. 이들 재생에너지 전력은 변동성이 크기에 안정화를 위해서는 대용량의 에너지저장장치(ESS) 설치가 필수적이다. 이런 저장장치의 운용비용은 발전비용보다 비쌀 수 있어 전력 비용이 커진다. 고비용 전력은 반도체 생산 단가의 상승을 초래해 경쟁력을 떨어뜨린다. 고품질 전력을 저비용으로 확충하려면 원자력 확대가 필수적이다. 2030년대 이후에는 탄소중립의 필요성과 AI의 본격적 활용에 따라 전력 수요가 현재 예상하는 수준보다 더 늘어날 수 있다. 이러한 전망은 안정적이고 저비용의 무탄소 대전력원인 원자력의 확대 필요성을 더욱 부각한다. 향후 원자력은 대형 원전뿐만 아니라 소형모듈원자로(SMR)를 통해 확대할 수가 있다. SMR은 수요지 인근에 설치할 수 있을 정도로 안전성이 높고, 모듈화를 통해 경제성을 확보할 수 있는 차세대 소형 원전이다. SMR을 적기에 활용하기 위해서는 현재 개발 중인 혁신형 SMR의 국내 실증을 조속히 추진해야 한다. 아울러 전력뿐만 아니라 공정열 공급 등 다양한 용도로 활용될 수 있고 조기 실물화가 가능한 다른 유형의 SMR 개발에도 적극적인 지원을 해야 한다. 주한규 한국원자력연구원 원장

생성형 인공지능(Gen AI)에 대한 글로벌 경쟁이 AI 반도체 수요 급증으로 이어지고 있다. 현재 AI 반도체 시장의 독보적인 리더는 미국의 반도체 회사 엔비디아다. 엔비디아 그래픽처리장치(GPU) 수요가 폭증하면서 엔비디아 시가총액은 2조 달러를 넘었다. 작년 6월 1조 달러를 넘어선 뒤 불과 9개월 만의 일이다. 엔비디아가 감당하지 못할 만큼 지구촌의 AI 반도체 수요가 폭증한 덕분이다. 최근 오픈AI가 텍스트로 동영상을 생성하는 소라 서비스를 예고했다. 현재의 챗GPT서비스에 비해 소라는 스케일이 다른 연산 수요를 일으키게 된다. 이 때문에 엔비디아 주가는 당분간 오를 수밖에 없다. 엔비디아 주가가 뛰면서 경쟁사 AMD의 주가도 따라 오르고 있다. 엔비디아 반도체가 많이 팔리면 중앙처리장치(CPU) 칩 수요도 올라가는데, 이 시장을 주도하는 기업이 인텔과 AMD인 것이다. 특히 AMD는 낙후된 자체의 반도체 생산 라인을 고집해 온 인텔과 달리 일찌감치 생산 파트를 매각하고 대만 반도체 위탁생산(파운드리) 기업 TSMC의 최신 공정을 사용해 왔다. 이 때문에 AMD의 가성비가 인텔에 비해 좋아 x86 기반의 CPU 시장 점유율을 높여 왔다. 엔비디아 수요가 증가하면 AMD 서버용 CPU 수요도 증가한다. 이에 더해 AMD가 엔비디아에 가장 근접한 GPU 제품을 출시하면서 시장 가치가 빠르게 오르고 있다. 사실 AI 반도체칩 설계 기술은 이제 대단한 기술은 아니다. AI 연산의 상당 부분을 차지하는 매트릭스 연산을 병렬적으로 처리하는 코어를 설계하고 이 코어 가까이에 처리할 데이터를 가능한 한 많이 올려놓을 고속 메모리를 배치하는 것이다. 모든 빅테크 회사들이 자체 AI 반도체를 이미 가지고 있다. 하지만 중요한 것은 다수의 이런 AI 반도체칩들 위에서 Gen AI 모델을 구동하는 소프트웨어다. 이 소프트웨어는 엔비디아가 2000년대부터 개발해 확산시킨 CUDA가 독보적이다. 이 CUDA 때문에 엔비디아가 독점에 가까운 95%의 시장 점유율을 가지는 것이다. 엔비디아 의존도가 큰 마이크로소프트와 메타 같은 회사들은 AMD 소프트웨어가 CUDA와 근접한 성능을 내도록 도와 왔다. AMD 주가가 빠르게 오르는 것은 AMD가 엔비디아에 근접한 성능을 낼 때가 가까워졌음을 의미한다. 한편 소프트뱅크가 90% 지분을 가진 ARM CPU는 인텔이나 AMD의 x86 CPU보다 같은 일을 할 때 전력이 적게 든다. 빅테크 클라우드 회사에는 x86에 비해 매력적인 솔루션이다. 엔비디아가 한때 인수하려 한 ARM의 주가가 오르는 이유이고, ARM 주식의 상당 부분을 보유한 소프트뱅크 주식이 오르는 이유다. 엔비디아, AMD, ARM CPU 대부분을 TSMC가 생산한다. 이 회사들의 칩 수요가 늘면 TSMC 주가도 오른다. TSMC는 시가총액 7000억 달러로 반도체 업계 2위가 됐다. TSMC의 수요가 늘면 반도체 장비 회사들의 수요도 늘어난다. ASML이 3823억 달러의 시가총액으로 반도체 업체 4위가 됐다. 그다음이 시가총액 3683억 달러의 삼성전자다. 그 뒤를 AMD가 3314억 달러의 시가총액으로 빠르게 올라오고 있다. SK하이닉스는 880억 달러로 17위다. 엔비디아는 20여년 전만 해도 게임용 GPU를 공급하는 회사에 불과했다. 그런 기업이 삼성전자 시총의 5배에 이르는 1위 반도체 회사가 된 것은 첫째는 생산을 해 주는 TSMC가 있었기 때문이고, 둘째는 소프트웨어의 중요성을 일찌감치 깨달아 게임 외에 CUDA를 개발해 퍼트린 것이다. 그다음은 Gen AI 시대가 올 것을 예상하고 과감한 기술 투자와 우수한 인재를 확보한 것이다. 모두 엔비디아 최고경영자(CEO) 젠슨 황의 리더십 없이는 불가능한 일이다. 차상균 서울대 데이터사이언스대학원 초대원장

국내 증시의 큰손인 외국인 투자자들이 SK하이닉스 주식을 쓸어담는 반면 삼성전자 주식은 대거 팔아치우고 있다. 4차 산업혁명 핵심인 인공지능(AI) 관련 호재에 외국인 투자자들이 기민하게 반응하면서 두 회사의 주가 역시 상반된 흐름을 보이고 있다. 9일 한국거래소에 따르면 외국인 투자자들의 지난 7일 기준 SK하이닉스 주식 보유율은 54.35%로 사상 최고치를 기록했다. 지난해 말에는 53% 수준이었지만 지난달 54%로 올라선 뒤 상승세를 나타내고 있다. SK하이닉스는 1월만 하더라도 외국인들의 순매도 3위 종목일 만큼 인기가 없었다. 그러다 지난달부터는 흐름이 완전히 바뀌어 순매수 2위로 뛰어오르더니 이달에는 1위를 꿰찼다. 반면 외국인들은 지난달부터 삼성전자 주식을 급하게 팔아치우고 있다. 삼성전자는 지난 1월 외국인 투자자들의 1순위 순매수 종목이었지만 지난달 7위로 밀리더니 이달에는 순매도 1위 종목으로 주저앉았다. 외국인 투자자들의 호불호는 두 회사의 주가 흐름 역시 갈라놨다. SK하이닉스 주가는 이달 들어 10.05% 급등하며 사상 최고가를 경신했지만 삼성전자는 0.14% 떨어졌다. 전 세계 증시 화두로 떠오른 AI가 외국인들의 투자 판단 잣대로 작용했다. 김선우 메리츠증권 연구원은 “SK하이닉스는 AI 관련 반도체인 고대역폭 메모리(HBM) 분야에서 독점력을 지니고 있으며 삼성전자와 격차가 더욱 확대될 거라는 전망도 있어 SK하이닉스에 수요가 더 몰리는 것으로 보인다”고 설명했다. 조병현 다올투자증권 연구원도 “삼성전자는 메모리 반도체 중심이다 보니 HBM에 대해서는 아직 노출도가 크지 않다”고 말했다. 한편 개미들은 이달 들어 SK하이닉스를 팔고 삼성전자는 사들여 외국인들과 정반대 행보를 보였다. 개인투자자들이 이달 들어 8일까지 가장 많이 판 종목이 SK하이닉스로 순매도액은 3400억원으로 집계됐다. 삼성전자는 2250억원어치를 사들여 네이버에 이은 순매수 2위를 기록했다.

인공지능(AI) 시대 반도체 패권을 둘러싼 각국의 경쟁이 치열해지면서 고급 인력·기술을 빼가려는 시도가 잇따르고 있다. 기업들이 기술 유출을 방지하기 위해 보안을 강화하고 동종업체 전직 금지 약정, 비밀유지 서약을 통해 핵심 인재 단속에 나서고 있지만 점점 더 교묘해지는 ‘기술·인재 사냥’에 대응하기에는 역부족이라는 평가가 나온다. AI 반도체에 필수적으로 탑재되는 고대역폭 메모리(HBM) 시장을 사실상 장악하고 있는 국내 기업 연구개발 인력에 대한 쟁탈전은 앞으로 더 거세질 것으로 보여 처우 개선 등 세심한 관리가 필요하다고 전문가들은 입을 모은다. 9일 산업통상자원부에 따르면 2019년부터 지난해까지 최근 5년간 반도체 부문 산업 기술 유출 적발 건수는 총 38건이다. 국가핵심기술을 포함한 전체 산업 기술 유출 적발 사건 96건 중 39.6%에 해당한다. 한국의 반도체 기술이 상대적으로 우위에 있다 보니 기술 유출의 표적이 된 것이다. 지난해 반도체 기술 유출 적발 건수는 15건으로 2019년 3건에 비해 크게 늘었다. 국가 핵심 기술 유출을 막기 위해 양형기준을 손질하고 손해배상 한도를 최대 다섯 배까지 올리는 등 처벌 실효성을 높이려는 작업이 진행 중이지만 기술 유출 수법이 지능화, 다양화하면서 즉각적인 차단이 쉽지 않은 실정이다.후발 업체들이 기술 격차를 줄이기 위해 인재 포섭에 나선 것도 국내 기업에는 부담이 될 수 밖에 없다. 퇴직 후 2년간 경쟁업체에 취업하지 않는다는 전직 금지 약정서를 쓰더라도 이를 어겼는지를 확인하는 건 기업 몫이기 때문이다. 다른 기업에서 눈독을 들일만한 퇴직 임원에 대해선 일정 기간 고문, 상담역, 자문역 등 퇴직자 프로그램을 통해 관리를 하지만 퇴직 직원들은 이러한 프로그램도 사실상 없어 이직 사실을 파악하기도 어렵다. 퇴직 직원의 이직을 파악했더라도 법적 절차를 밟는 데 시간이 걸리기 때문에 즉각적인 조치를 할 수도 없다. 지난해 8월 SK하이닉스가 미국 마이크론으로 옮겨간 전직 연구원을 상대로 전직 금지 가처분 신청을 했지만 법원 결정이 나오는 데는 7개월 가까이 걸렸다. 오는 7월 전직 금지 약정 기간이 끝나는 상황이라 회사 입장에선 가처분 인용 결정을 받아내도 크게 실익이 없는 셈이다.엔지니어, 경제적 유혹에 빠지지 않으려면“사명감 갖고 일할 수 있는 분위기 조성”“퇴직 후 경력 활용할 수 있게 통로 마련” 처벌 강화와 같은 사후 대책 뿐 아니라 핵심 기술과 인력 유출을 막기 위한 예방 시스템이 함께 갖춰져야 한다는 주장이 나오는 것도 이런 이유에서다. 김양팽 산업연구원 전문연구원은 “경제적 유혹이나 회사에 대한 불만이 이직 동기로 작용할 수 있다”면서 “(쉽지는 않지만) 책임감, 사명감을 갖고 일할 수 있는 분위기를 조성하는 게 중요하다”고 말했다. 삼성전자와 SK하이닉스 등 국내 업체들은 장기간 경험을 쌓은 우수 엔지니어의 경우 정년 이후에도 일할 수 있는 제도를 마련해두긴 했다. SK하이닉스 퇴직 임원이 사내 대학(SKHU)에서 전문 교수로 활동하기도 한다. 이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 “(HBM의 경우) 핵심 인력을 포섭하면 곧바로 격차를 1년 이상 줄일 수 있기 때문에 영입 경쟁이 더 세질 것”이라면서 “엔지니어가 퇴직 후에도 경력을 활용할 수 있는 통로를 마련해주는 게 중요하다”고 말했다. 이어 “엔지니어는 회사가 자신을 인정해주는 걸 중요하게 생각한다”면서 “이들의 자긍심이 깨져 마음의 상처를 입지 않도록 섬세하고 체계적인 관리가 필요하다”고 덧붙였다.

삼성전자와 SK하이닉스, 미국 마이크론 등 ‘메모리 공룡’ 기업들이 인공지능(AI) 시대 핵심 반도체로 떠오른 고대역폭메모리(HBM) 개발 경쟁에 열을 올리고 있는 가운데, SK하이닉스 핵심 연구 인력이 퇴직 후 경쟁사 마이크론의 임원으로 취업한 것으로 드러났다. HBM 시장은 선발 주자 SK하이닉스(점유율 45.7%)를 삼성전자(45.7%)가 바짝 추격하는 분야로, 마이크론은 점유율 5%에 불과하다. 하지만 마이크론은 공교롭게도 전 SK하이닉스 연구원을 임원으로 영입한 이후인 지난달 26일 SK하이닉스와 삼성전자보다 앞서 5세대 HBM 제품을 양산한다고 밝혔다. 후발 기업인 마이크론이 4세대 HBM을 건너뛰고 곧바로 5세대 제품을 개발하면서 SK측 기술이 유출된 것 아니냐는 의혹도 나온다. 7일 반도체 업계와 법조계 등에 따르면 서울중앙지법 제50민사부(재판장 김상훈)는 최근 SK하이닉스가 전직 연구원 A씨를 상대로 낸 전직금지 가처분 신청을 인용하면서 위반 시 1일당 1000만원을 회사에 지급하라고 결정했다. 재판부는 결정문에서 “A씨는 오는 7월 26일까지 미국 마이크론과 각 지점, 영업소, 사업장 또는 계열회사에 취업 또는 근무하거나 자문계약, 고문계약, 용역계약, 파견계약 체결 등의 방법으로 자문, 노무 또는 용역을 제공해서는 안 된다”고 밝혔다. A씨는 SK하이닉스에서 연구원으로 20여년 근무하며 D램 설계 개발사업부 설계팀 선임연구원과 HBM사업 수석, HBM 디자인 부서의 프로젝트 설계 총괄을 거쳤고, 2022년 7월 26일 퇴사했다. 2015년부터는 매년 ‘퇴직 후 2년간 동종 업체에 취업하지 않는다’는 내용의 정보보호서약서를 작성했고, 퇴사 과정에서는 전직 금지 약정서와 국가 핵심기술 등의 비밀유지 서약서를 작성했다. 전직 금지 약정에는 마이크론을 비롯해 전직 금지 대상이 되는 경쟁업체가 구체적으로 나열됐으며 전직 금지 기간도 2년으로 명시됐다. 이후 A씨의 마이크론 취업 사실을 확인한 SK하이닉스는 지난해 8월 법원에 전직 금지 가처분을 냈다. 재판부는 결정문에서 “A씨가 재직 시 담당했던 업무와 지위, 업무를 담당하며 알게 됐을 것으로 보이는 SK하이닉스의 영업비밀과 정보, 재직 기간, 관련 업계에서의 A씨의 선도적인 위치 등을 종합하면 전직 금지 약정으로 보호할 가치가 인정된다”고 밝혔다. 다만 업계에서는 A씨가 직접적으로 SK하이닉스 기밀을 빼돌렸을 가능성은 낮은 것으로 보고 있다. 업계 관계자는 “반도체 기업은 내부 자료 외부 반출이 물리적으로 차단되는 데다 SK하이닉스가 A씨를 상대로 산업 기밀 유출에 따른 형사고소가 아닌 전직 금지 가처분을 냈다는 점에서 내부 기술 유출 가능성은 매우 희박하다”면서도 “다만 A씨가 SK하이닉스의 HBM 개발 초기부터 4세대 제품에까지 관여했던 만큼 마이크론에 개발 노하우 정도는 전수했을 수 있다”고 말했다.

GDDR은 이름처럼 그래픽 카드를 위해 만들어진 고속 메모리입니다. 초기 그래픽 카드는 일반 SDR, DDR 메모리를 사용했지만, 처리해야 하는 그래픽 데이터의 양이 갈수록 커지면서 PC용 메모리로는 감당하기 힘들어지자, GDDR이라는 새로운 규격을 만든 것입니다. GDDR 메모리가 본격 사용된 것은 2004년에 나온 엔비디아의 지포스(GeForce) FX 5700 울트라 그래픽 카드였습니다. 이 그래픽 카드는 GDDR2 메모리를 탑재한 시험작이었습니다. 그 다음 지포스 6800 울트라에 GDDR3가 사용되면서 본격적인 GDDR 메모리 시대가 열렸습니다. GDDR 메모리는 본래 DDR2, DDR3 메모리에 기반한 고속 메모리로 데이터가 지날 수 있는 통로를 여러 개 만들고 각각의 통로의 속도를 더 빠르게 만든 것이 특징입니다. 다만 그렇기 때문에 DDR 메모리보다 가격이 비싸고 전력 소모가 큰 단점도 지니고 있습니다. 일반 컴퓨터에서 DDR 계열 메모리 대신 GDDR 메모리를 사용하지 않는 이유입니다. 시스템 메모리는 속도 못지않게 용량도 중요하고 전력 소모와 발열이 너무 커서도 안 되기 때문에 DDR 계열 메모리 정도면 적당합니다. 하지만 GPU의 경우 발전 속도가 워낙 빠르다 보니 GDDR 계열 메모리로도 충분하지 않다는 지적이 나왔습니다. 이를 대체하기 위해 개발된 메모리가 바로 HBM입니다. HBM는 여러 층으로 메모리를 쌓고 더 극단적으로 많은 통로를 만들어 속도와 용량 두 마리 토끼를 잡은 차세대 메모리입니다. 따라서 GDDR 메모리의 한계를 극복하고 차세대 그래픽 메모리가 되리라는 기대가 상당했습니다. 하지만 가격은 잡지 못했다는 게 문제였습니다.HBM을 최초로 적용한 그래픽 카드는 사실 AMD의 라데온 R9 퓨리 X입니다. 피지 GPU에 1세대 HBM 메모리 4GB를 달고 당시로는 상당히 빠른 512GB/s의 대역폭을 확보했습니다. 하지만 당시 기준으로 너무 비싼 649달러의 가격이 발목을 잡았습니다. 값비싼 HBM를 탑재하고도 성능은 경쟁사인 엔비디아의 지포스를 능가하지 못했기 때문에 한동안 HBM 메모리는 널리 쓰이지 못했습니다. HBM이 본격적으로 빛을 보게 된 것은 AI 붐과 함께 데이터 센터용 GPU에 대규모로 공급된 이후입니다. 2022년 19억 달러 수준에 불과했던 HBM 시장 규모는 2023년에는 40억 달러로 급증했고 2027년에는 330억 달러로 폭증할 것이라는 예측이 나오고 있습니다. 이렇게 시장 규모가 커지고 규모의 경제를 달성할 수 있게 되면 HBM이 가격 경쟁력을 지니게 되면서 서버용 GPU나 CPU를 넘어 GDDR 메모리의 주요 소비처인 콘솔 게임기나 일반 소비자용 그래픽 카드에 다시 탑재될 수 있는 가능성이 열리게 됩니다. 하지만 GDDR 메모리 역시 진화를 거듭하면서 성능이 높아지고 있어 당장 큰 변화가 없을 가능성이 높습니다. 현재 사용되는 GDDR 메모리의 최신 버전은 GDDR6X입니다. 하지만 삼성전자는 이미 작년에 GDDR7 개발을 완료했습니다. 그리고 메모리 표준을 정하는 JEDEC은 최근 GDDR7 규격을 확정했습니다. GDDR7 메모리의 최대 속도는 48Gbps로 GDDR6X의 두 배입니다. 덕분에 메모리 하나의 대역폭도 192GB/s로 두 배 높아졌습니다. 256비트 메모리 인터페이스라면 총 1.5TB/s, 384비트 메모리 인터페이스에서는 2.3TB/s의 대역폭을 확보할 수 있습니다. H100 같은 서버용 GPU보다는 낮지만, 게임이나 AI 연산용의 일반 고성능 그래픽 카드에는 충분한 대역폭을 확보할 수 있습니다. 다만 초기 등장할 GDDR7 메모리는 이전과 마찬가지로 규격에서 허용하는 최대 속도보다 다소 느릴 것입니다. 작년 삼성전자가 개발한 GDDR7 역시 32Gbps의 스펙을 지니고 있습니다. 하지만 이는 RTX 3080에 사용된 19Gbps의 GDDR6X 메모리나 RTX 4080 Super에 사용된 23Gbps GDDR6X 메모리보다 훨씬 빠른 것입니다. 여러 층으로 메모리를 쌓아 올리고 이를 관통하는 TSV라는 통로를 여러 개 뚫은 후 인터포저라는 별도의 통로를 통해 GPU나 CPU에 연결해야 하는 HBM는 속도와 용량에서 GDDR 메모리를 몇 배 앞설 순 있지만 여전히 가격도 몇 배 앞서게 됩니다. 기존 DDR 계열 메모리처럼 생산하고 정착할 수 있는 GDDR 메모리는 HBM의 가격이 지금보다 현저하게 떨어지지 않는 이상 시장에서 살아남게 될 것입니다. 다만 일부에서 예측하는 것처럼 HBM 시장 규모가 급격히 커지고 규모의 경제에 의해 가격이 내려가면 상황이 바뀔 수도 있습니다. 지금처럼 메모리 대역폭과 가격에 따라 DDR – GDDR - HBM의 3층 구조가 앞으로도 이어질지 아니면 HBM이 메모리의 대세가 될지 미래가 주목됩니다.