국내 AI칩 스타트업, 삼성·SK 'HBM' 불꽃 경쟁 점화

국내 AI칩 스타트업 3개사, 삼성전자·SK하이닉스 HBM 활용

해외 대형 업체들이 주도해 온 HBM(고대역폭메모리) 수요가 국내에서도 증가할 전망이다. 국내 AI(인공지능) 반도체 스타트업 3개사가 모두 삼성전자·SK하이닉스의 HBM을 탑재한 차세대 칩을 시장에 선보이기로 했다. 각 스타트업의 성장세가 향후 삼성전자·SK하이닉스의 HBM 시장 판도에 어떠한 영향을 미칠 수 있을 지 귀추가 주목된다.

10일 업계에 따르면 국내 서버용 AI 반도체 스타트업은 차세대 제품에 삼성전자, SK하이닉스의 HBM을 탑재할 계획이다.

(사진=SK하이닉스 뉴스룸 갈무리)

AI 반도체는 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리하기 위한 고성능 시스템반도체다. 현재 엔비디아, AMD 등 글로벌 업체들이 데이터 병렬 처리에 유리한 GPU(그래픽처리장치)로 시장을 주도하고 있다.

이에 리벨리온, 퓨리오사AI, 사피온 등 국내 팹리스 스타트업은 NPU(신경망처리장치) 개발로 점유율 확보를 꾀하고 있다. NPU는 GPU 대비 범용성은 떨어지나, 딥 러닝 연산에 최적화돼 있어 더 빠른 속도와 전력 효율성을 구현한다.

AI 반도체의 성능을 뒷받침해 줄 메모리반도체 역시 최신형 HBM(고대역폭메모리)을 활용할 계획을 세우고 있다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 메모리다. 기존 D램보다 데이터 처리 성능이 월등히 높아 AI 반도체에서 그 중요성이 높아지고 있다.

삼성전자 8GB 고대역폭 메모리(HBM2) D램.(사진=삼성전자)

일례로 리벨리온은 최근 삼성전자와 협력해 4나노미터(nm) 공정 기반의 차세대 AI 반도체 ‘리벨’ 제작 계획을 밝혔다. 리벨에는 삼성전자의 HBM3E가 탑재된다. HBM3E는 5세대 HBM으로, 내년 양산을 앞둔 최신형 제품이다. 현재 시장에 상용화된 가장 최신 제품은 4세대인 HBM3다.

리벨리온은 첫 HBM 탑재를 통해 제품 경쟁력을 끌어 올리겠다는 전략이다. 이전 세대인 아톰의 경우 그래픽 D램(GDDR)을 활용한 바 있다.

신성규 리벨리온 CFO는 “리벨은 생성형 AI를 본격적으로 공략하기 위한 제품이기 때문에 메모리에서도 경쟁력을 확보하는 게 매우 중요하다고 생각했다”며 “그 중에서도 가장 프리미엄급인 HBM3E를 탑재하기 위해 삼성전자와 긴밀히 협력했다”고 설명했다.

퓨리오사AI, 사피온 등 동종 업체는 차세대 제품에서 SK하이닉스와 손을 잡기로 한 것으로 알려졌다. 퓨리오사AI는 내년 상반기 양산을 목표로 하고 있는 2세대 AI 반도체 ‘레니게이드’에 HBM3을 탑재하기로 했다. 양산은 대만 주요 파운드리인 TSMC의 5나노 공정을 기반으로 한다.

SK하이닉스가 개발한 24GB 용량 고대역폭메모리(HBM)3(사진=SK하이닉스)

SK그룹 계열사인 사피온은 오는 2026년 차세대 AI 반도체인 ‘X430’ 출시를 계획하고 있다. X430에는 HBM3가 탑재될 예정으로, 사피온이 자사 AI칩에 HBM을 채택하는 첫 번째 사례가 된다.

이처럼 국내 AI 반도체 스타트업들이 국산 HBM 탑재 계획을 앞다퉈 발표함에 따라, 삼성전자·SK하이닉스도 미래 HBM 시장 확대를 위한 동력을 확보할 것으로 전망된다. 현재 삼성전자는 AMD를, SK하이닉스는 엔비디아를 주요 고객사로 두고 지배력 확장을 위해 치열한 신경전을 벌여왔다.

지난 7월 경계현 사장은 임직원과 진행한 '위톡'에서 "최근 자사의 HBM3 제품이 고객사들로부터 우수하다는 평가를 받고 있다"며 "삼성 고대역폭 메모리(HBM) 제품의 시장 점유율은 여전히 50% 이상"이라고 밝힌 바 있다.

SK하이닉스 역시 지난달 공식 뉴스룸을 통해 HBM3E의 주요 개발진들과의 인터뷰를 공개하고 "회사는 HBM 제품 시장에서 꾸준히 '퍼스트 무버' 역할을 하며 기술 리더십을 공고히 하고 있다"고 강조했다.