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| (사진=연합뉴스) |
[알파경제=김영택 기자] 인공지능(AI) 기술 경쟁의 패러다임이 연산 성능 중심에서 메모리 구조로 이동하면서, 삼성전자와 SK하이닉스 등 국내 메모리 반도체 기업들이 중장기적인 수혜를 입을 것이라는 전망이 나왔다.
고대역폭메모리(HBM)에 이어 차세대 AI 시대를 이끌 핵심 축으로 고대역폭플래시(HBF)가 주목받고 있다.
김정호 카이스트 전기 및 전자공학부 교수는 최근 열린 ‘HBF 연구소개 및 기술개발 전략 설명회’에서 AI 시대의 초기 단계를 1~2단계로 진단하며, 반도체, 특히 메모리가 승부를 가를 핵심 요소라고 강조했다.
그는 과거 그래픽처리장치(GPU)가 AI 성능 경쟁을 주도했다면, 이제는 메모리의 중요성이 더욱 커질 것이며 HBF가 AI 컴퓨팅의 또 다른 도약을 이끌 것이라고 밝혔다.
AI 기술은 실시간 및 연속 학습 방향으로 진화하며 데이터 사용량이 폭발적으로 증가하고 있다. 김 교수는 학습과 추론의 경계가 사실상 무너진 현재의 변화가 메모리 수요 구조 자체를 바꾸고 있다고 설명했다.
그는 AI 메모리를 즉각적인 연산에 필요한 '핫 메모리'와 방대한 과거 정보를 저장하는 '콜드 메모리'로 구분하며, HBM이 핫 메모리를, 낸드플래시 기반 스토리지가 콜드 메모리 역할을 담당할 것이라고 분석했다.
기존 구조에서는 대용량 데이터 처리를 위해 중앙처리장치(CPU)에 연결된 스토리지에서 데이터를 읽어와야 했으나, 멀티모달 AI 환경에서는 이런 방식으로는 속도를 따라가기 어렵다.
김 교수는 GPU 옆에 메모리를 배치하는 구조가 필요하며, HBF가 이 허리 역할을 수행할 것이라고 강조했다.
이런 구조적 변화는 HBM 기술, 낸드플래시, 패키징 역량을 모두 갖춘 삼성전자와 SK하이닉스에 유리하게 작용할 것으로 예상된다.
김 교수는 구글과 같은 기업이 방대한 데이터를 강점으로 가지지만 파운드리와 메모리 패키징 역량이 부족한 반면, 삼성전자와 SK하이닉스는 이 영역에서 강점을 보유하고 있다고 평가했다.
향후 AI 컴퓨터에서는 메모리 수요가 현재보다 100배에서 최대 1000배까지 증가할 수 있으며, HBM 뒤에 HBF가 결합된 형태가 표준이 될 가능성이 높다고 전망했다. 김 교수는 HBM을 작은 서고에 비유하며 HBF는 도서관에 비유했다.
또한, 김 교수는 현재 GPU 중심의 AI 생태계에도 변화가 불가피하다고 진단했다. GPU 간 통신 지연 문제로 인해 2~3년 내 엔비디아의 주도력이 약화될 가능성이 있으며, AMD는 메모리 중심 전략을 적극적으로 추진하고 있다고 언급했다.
메모리의 위상 변화는 산업 구조와 수익성에도 영향을 미칠 전망이다. 메모리가 고객 맞춤형 제품으로 변화하면서 공급자 우위 시장이 형성되고, 이는 매출, 가격, 주가에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다.
특히 HBM4부터는 표준형과 커스텀형으로 나뉘며, 베이스 다이를 직접 설계할 수 있는 기업이 경쟁 우위를 확보할 것이라고 강조했다.
김 교수는 스마트폰 시대에 저전력이 퀄컴을 부상시켰듯, AI 시대에는 메모리가 산업을 지배할 것이라고 전망했다.
그는 속도를 결정하는 HBM과 용량을 책임지는 HBF를 모두 구현할 수 있는 삼성전자와 SK하이닉스가 AI 컴퓨터 시대의 승자가 될 것이라고 덧붙였다.
알파경제 김영택 기자(sitory0103@alphabiz.co.kr)
