"HBM 수요, 예상보다 커…올해 삼성·SK 주문량만 12억GB"

HBM·PIM 등 차세대 메모리, AI 산업서 역할 중요

"HBM(고대역폭메모리) 시장은 우리가 생각하는 것보다 더 빠르게 성장하고 있다. 올해 HBM 시장의 수요를 5.2억GB(기가바이트)로 전망하기도 하는데, 삼성전자·SK하이닉스에서 받은 수주를 더해보면 10억~12억GB에 달한다."

이승우 유진투자증권 리서치센터장은 18일 서울 양재 엘타워에서 열린 'AI-PIM(프로세싱-인-메모리) 반도체 워크숍'에서 AI 반도체 수요 현황에 대해 이같이 밝혔다. 

이승우 유진투자증권 센터장이 AI-PIM 반도체 워크숍에서 발표하는 모습(사진=장경윤 기자)

최근 IT 시장은 서버 및 엣지 AI 산업의 급격한 발달로 고성능 시스템반도체에 대한 수요가 증가하고 있다. 글로벌 팹리스인 엔비디아와 AMD가 개발하는 고성능 GPU(그래픽처리장치)가 대표적인 사례다. GPU 대비 연산 효율성이 높은 NPU(신경망처리장치)도 국내외 여러 스타트업을 중심으로 개발되고 있다.

또한 서버 시장에서는 여러 개의 D램을 쌓아올려 데이터 처리 성능을 크게 높인 HBM이 각광받는 추세다. 관련 시장은 국내 삼성전자와 SK하이닉스, 미국 마이크론 등이 주도하고 있다.

이승우 센터장은 "AI 반도체에 대한 수요가 당초 예상보다 높아 기존 HBM에 대한 수요 전망도 뒤엎을 필요가 있다"며 "시장조사업체가 HBM 수요를 지난해 3.2억GB, 올해 5.2억GB(기가바이트)로 분석했는데, 삼성전자와 SK하이닉스가 받은 주문량만 더해도 이 수치가 10억~12억GB에 달한다"고 언급했다.

SK하이닉스가 개발한 HBM3E(5세대 HBM) 제품(사진=SK하이닉스)

PIM 시장도 향후 급격한 성장세가 기대된다. PIM은 메모리 내에서 자체적으로 데이터 연산 기능을 처리할 수 있는 차세대 반도체다. 기존 메모리에서 CPU·GPU 등 시스템반도체로 데이터를 보내는 과정을 줄일 수 있으므로, 전력 효율성을 높이는 데 용이하다.

덕분에 PIM은 저전력·고성능 연산이 필요한 온디바이스 AI(서버, 클라우드를 거치지 않고 기기 자체에서 AI 기능을 처리하는 기술) 분야에 활발히 적용될 것으로 주목받고 있다.

이 센터장은 "AI 산업이 과거 데이터센터 중심에서 온디바이스 AI로 향하면서 초저지연·초저전력 특성이 핵심 요소로 떠올랐다"며 "AMD·삼성전자가 PIM 기능을 HBM에 추가해 처리 속도를 7%, 전력소모를 85% 개선한 사례를 보면 향후 PIM이 국내 반도체 산업의 돌파구가 될 것으로 생각한다"고 말했다.

한편 AI-PIM 워크숍은 세계 AI 반도체 및 PIM 시장 현황과 전망을 점검하고, 해댱 분야의 기술 현황 및 협력 방향 등에 대해 논의하기 위한 자리다. 과학기술정보통신부가 주최하고 정보통신기획평가원과 한국과학기술원의 PIM반도체설계연구센터가 주관한다.