SK하이닉스, 엔비디아와 '초고성능 AI 낸드' 개발 협력…"내년 말 샘플 제조"

IOPS, 기존 SSD 대비 10배 달해…성능 극대화한 2세대 제품도 개발 중

SK하이닉스가 엔비디아와 협력해 기존 대비 성능을 10배가량 끌어올린 차세대 AI 낸드를 개발하고 있다. 해당 제품은 내년 말 초기 샘플이 나올 예정으로, 나아가 SK하이닉스는 2027년 말 양산 준비를 목표로 2세대 제품을 개발 중인 것으로 알려졌다.

김천성 SK하이닉스 부사장은 10일 오후 '2025 인공지능반도체 미래기술 컨퍼런스(AISFC)'에서 차세대 AI 낸드 솔루션 개발 현황에 대해 이같이 밝혔다.

김천성 SK하이닉스 부사장이 2025 인공지능반도체 미래기술 컨퍼런스에서 발표를 진행하고 있다(사진=장경윤 기자)

현재 AI 산업은 적용처에 따라 방대한 양의 데이터 처리를 요구하는 데이터센터, 개별 기기에서 고효율·저전력 AI 기능 구현을 중시하는 온디바이스 AI로 나뉜다. SK하이닉스는 각 산업에 맞는 고부가 AI 메모리 개발에 집중하고 있다.

AI 데이터센터용 메모리는 HBM(고대역폭메모리), CXL(컴퓨트익스프레스링크), AiM(지능형 메모리 반도체) 등이 대표적이다. 

이에 더해 SK하이닉스는 AI-N P(성능), AI-N B(대역폭), AI-N D(용량) 세 가지 측면에서 각각 최적화된 낸드 솔루션으로 구성된 'AIN 패밀리' 라인업을 개발 중이다.

이 중 AI-N P는 대규모 AI 추론 환경에서 발생하는 방대한 데이터 입출력을 효율적으로 처리하는 솔루션이다. AI 연산과 스토리지 간 병목 현상을 최소화해 처리 속도와 에너지 효율을 대폭 향상시킨다. 이를 위해 회사는 낸드와 컨트롤러를 새로운 구조로 설계하고 있다.

현재 SK하이닉스는 글로벌 빅테크인 엔비디아와 AI-N P에 대한 PoC(개념증명)를 공동으로 진행하는 등, 협력을 가속화하고 있다.

SK하이닉스의 차세대 AI 낸드 솔루션(사진=장경윤 기자)

김 부사장은 "엔비디아와 AI-N P를 개발하고 있고, 내년 말 정도면 PCIe Gen 6 기반으로 2천500만 IOPS(1초당 처리할 수 있는 입출력 횟수)를 지원하는 샘플이 나올 것"이라며 "2027년 말 정도면 1억 IOPS까지 지원하는 제품의 양산을 추진할 수 있을 것으로 예상한다"고 말했다.

현재 데이터센터에 탑재되는 고성능 eSSD(기업용 SSD)의 IOPS는 최대 300만 수준이다. 이를 고려하면 내년 말 공개될 AI-N P의 성능은 기존 대비 8배에서 10배에 달할 것으로 관측된다. 2세대 제품은 30배 이상에 도달할 전망이다.

AI-N B도 차세대 스토리지 솔루션으로 주목받고 있다. AI-N B는 메모리를 송수신하는 대역폭을 기존 SSD 대비 크게 확대한 제품으로, 업계에서는 HBF라고도 불린다. HBF은 D램을 적층해 만든 HBM과 유사하게 낸드 플래시를 적층해서 만든 제품을 뜻한다.

김 부사장은 "샌디스크와 AI-N B의 표준화 작업을 진행하고 있고, 알파 버전이 (내년) 1월 말 정도에 나올 것으로 예상한다"며 "오는 2027년 샘플이 나오면 평가 등을 진행할 계획"이라고 밝혔다.