연합뉴스글로벌 AI(인공지능) 분야 거물들이 우리나라 반도체를 향한 구애를 확대하고 있다. 삼성전자와 SK하이닉스가 글로벌 HBM(고대역폭메모리) 시장에서 '대체 불가'의 입지를 다졌기 때문이다.
하지만 미국의 마이크론이 차세대 HBM인 'HBM3E' 양산에 돌입하면서 경쟁이 확대되는 가운데, 우리 기업에는 '질적 성장'이라는 숙제가 남았다는 분석이 나온다.
AGI 반도체 개발에 'AI 주도권' 달렸다
샘 알트만 대표. 황진환 기자
28일 업계에 따르면, 지난달 우리나라를 방문한 오픈AI의 CEO(최고경영자) 샘 알트만에 이어 메타의 CEO 마크 저커버그도 우리나라를 찾는다.
알트만 CEO의 오픈AI가 2022년 말 공개한 '챗GPT-3.5'는 AI 시대의 문을 열었다. 사용자의 질문에 자연스러운 수준의 답변을 내놓는 AI의 등장은 조만간 AGI(범용 인공지능)의 탄생을 예고했다. AGI는 인간과 같거나 그 이상의 지능을 가진 AI를 뜻한다.
이후 AI용 서버 시장이 폭발하면서 AI 반도체 개발 열풍이 불고 있다. 오픈AI와 메타 역시 자체 AI용 반도체 개발에 착수한 상황이다. 따라서 두 사람의 방한도 AI 반도체 개발 협력을 위한 것이라는 관측에 무게가 실린다.
알트만 CEO는 자체 AI 반도체 개발을 위해 7조 달러(약 9300조 원)에 달하는 투자유치를 목표로 하고, 메타는 내부적으로 '아르테미스(Artemis)'라고 이름붙인 2세대 AI 반도체를 개발했다.
KB증권 김동원 연구원은 "메타는 차세대 AI 서비스 확대를 위해 AGI 구축이 필수라고 밝혔고, 오픈AI는 생성 AI '소라(Sora)'의 공개로 인간 지능에 가까운 AGI 구현 기간을 10년에서 1~2년으로 단축시켰다"면서 "AGI 반도체의 선제적 개발이 차세대 AI 주도권의 성패를 좌우할 전망"이라고 설명했다.
HBM3E 양산 '삼국지' 경쟁 본격화…"수율 개선이 관건"
HBM3E 12H D램 제품 이미지. 연합뉴스삼성전자와 SK하이닉스는 AI 반도체 생산의 필수인 'HBM'의 글로벌 시장을 양분하고 있다. 지난해 기준 SK하이닉스와 삼성전자의 글로벌 HBM 시장점유율은 각각 50%와 40%다. 10%는 마이크론이 차지하고 있다.
하지만 마이크론이 26일(현지시간) 차세대 HBM인 'HBM3E'의 양산을 공식 발표하며 추격의 불씨를 댕겼다. 구체적인 스펙은 24GB(기가바이트) 8H(8단 적층)이다. 마이크론은 삼성전자와 SK하이닉스의 제품보다 전력소비를 30% 절감할 수 있다고 설명했다.
삼성전자는 곧바로 맞대응에 나섰다. 업계 최초로 현존 최대 용량인 36GB HBM3E 12H(12단 적층) 개발에 성공했다는 사실을 공개했다. 서버에 탑재하면 HBM3 8H보다 AI 학습 훈련 속도가 평균 34% 향상하고, 추론의 경우 최대 11.5배 많은 AI 사용자 서비스가 가능하다고 전망했다. 이 제품의 양산 시점은 상반기다.
SK하이닉스는 지난달 HBM3E 8H의 초기 양산을 시작했다. 12H 제품도 고객사 일정에 맞춰 순조롭게 제품화를 진행하고 있다는 입장이다. SK하이닉스 곽노정 사장도 최근 "HBM3E는 계획한 일정대로 (양산 준비를) 하고 있다"고 밝힌 바 있다.
이 같은 HBM3E 시장에서 삼성전자와 SK하이닉스는 '경쟁'보다 '생산성'에 초점을 맞춰야 한다는 지적이 나온다.
AI를 기반으로 한 HBM 시장의 양적 성장이 확실한 상황에서 이미 △삼성전자 △SK하이닉스 △마이크론 등 3개 회사의 생산능력은 확정돼 있어 올해 점유율은 어느 정도 정해져 있기 때문이다. 따라서 생산성을 높여 '질적' 성장이 관건이 될 것이란 분석이다.
특히 HBM의 수율(결함 없는 합격품 비율)이 일반 D램보다 떨어지기 때문에 이 같은 효율성 개선이 경쟁의 핵심이 될 전망이다.
삼성증권 류형근 연구원은 "HBM 수율이 최대 60~70% 선에 머무르며 일반 D램의 황금수율인 80~90%를 하회하고 있다"면서 "HBM 업계는 올해 말 후공정 생산능력이 지난해 말보다 약 3배 증가할 것으로 예상되는 데 그다음 스텝은 제조 효율성 향상이 될 것"이라고 말했다.