[헤럴드경제=김지헌·김민지 기자] SK하이닉스가 10나노급 5세대(1b) 공정을 적용한 서버용 DDR5 제품에 대한 협력사 검증 절차에 들어가며, 인공지능(AI) 시장 수혜 기대감을 키우고 있다. AI 시장 그래픽처리장치(GPU) 시장을 이끄는 엔비디아의 최근 ‘깜짝 실적’에서 나타난대로, 관련 시장은 뜨거운 호황 국면을 맞이한 모습이다. 기존 주력 D램인 더블데이터레이트4(DDR4)에서 DDR5로 시장이 전환되는 가운데, 고대역폭메모리(HBM) 시장을 선도하는 SK하이닉스에 대한 실적 상승 기대감이 커지고 있단 분석이다. 이날 장 개장 이후 SK하이닉스는 52주 신고가를 기록하기도 했다.

SK하이닉스는 10나노급 1b 기술이 적용된 서버용 DDR5에 대한 ‘인텔 데이터센터 메모리 인증 프로그램’ 검증 절차에 돌입했다고 30일 밝혔다. 인텔의 서버용 플랫폼 ‘제온 스케일러블 플랫폼(Intel® Xeon® Scalable platform)’에 사용되는 메모리 제품으로서의 호환성을 공식 인증하는 절차다. 호환성 검증에 성공하면 SK하이닉스는 1b 서버용 DDR5 제품 양산을 위한 모든 준비를 완료하게 된다.

세계 최초로 인텔 데이터센터와의 호환성 검증 절차에 돌입한 SK하이닉스 1b DDR5 서버용 64기가바이트 D램 모듈 [SK하이닉스 제공]

이번에 인텔에 제공된 DDR5 제품은 동작속도가 6.4Gbps(초당 6.4기가비트)로, 현존 최고 속도다. 초창기 DDR5 시제품(4.8Gbps)보다 데이터 처리 속도가 33% 향상됐다. 또 ‘HKMG(High-K Metal Gate)’ 공정이 적용돼 1a DDR5 대비 전력 소모가 20% 이상 줄었다.

김종환 SK하이닉스 부사장(DRAM개발담당)은 “이번 제품에 앞서 지난 1월 10나노급 4세대(1a) 기반 서버용 DDR5을 4세대 인텔 제온 스케일러블 프로세서에 적용해 업계 최초로 인증 받았다”며 “이번 1b DDR5 제품 검증도 성공적으로 마무리될 것으로 본다”고 말했다.

SK하이닉스는 최선단 1b 기반 서버용 DDR5 양산에 대한 모든 준비를 마침으로써 하반기 예상되는 메모리 반도체 시장 업턴에 대비하겠다는 방침이다.

특히, 최근 AI 반도체 시장 확대와 함께 높은 성장세를 보이고 있는 고성능 메모리 반도체로도 1b 공정 적용을 확대할 방침이다.

김 부사장은 “내년 상반기에는 최선단 1b 공정을 LPDDR5T, HBM3E로도 확대 적용할 것”이라고 밝혔다.

HBM3E(HBM3 Extended)이란, 5세대 HBM 제품을 의미한다. HBM은 여러 개의 D램을 수직 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고성능 메모리 반도체다. SK하이닉스는 올 하반기 8Gbps 데이터 전송 성능을 갖춘 HBM3E 제품 샘플을 준비하고, 내년 양산할 예정이다.

SK하이닉스는 인텔 호환성 검증이 완료된 1a DDR5를 인텔의 다음 세대 제온 스케일러블 플랫폼에도 적용할 수 있도록 추가적인 인증 절차를 함께 진행하고 있다고 밝혔다.

SK하이닉스 이천 M16 전경. [SK하이닉스 제공]

SK하이닉스가 이번에 1b 공정이 적용된 DDR5 제품을 공개한 것은 D램 시장에서 가장 큰 비중을 차지하는 서버 시장의 주력 제품이 DDR4에서 DDR5로 이동하고 있기 때문이다. 전체 D램 시장 기준, 2024년 DDR5의 비중은 27%를 차지해 DDR4의 비중(23%)를 처음으로 역전할 전망이다.

SK하이닉스는 내년 상반기에는 최선단 1b 공정을 저전력(LP)-DDR5T, HBM3E(HBM 5세대 제품)로도 확대 적용한다. 올해 하반기 8Gbps 데이터 전송 성능을 갖춘 HBM3E 제품 샘플을 준비하고, 내년 양산할 예정이다.

이 같은 기술력을 집중 고도화하는 것은 SK하이닉스가 AI 서버 시장을 주도권을 확보하기 위한 전략으로 풀이된다. SK하이닉스는 엔비디아 GPU에 메모리 반도체를 공급 중이다. 특히 AI 시장에 필요한 것으로 평가되는 고대역폭메모리(HBM) 시장에서 점유율 1위이다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면, 지난해 글로벌 HBM 시장 점유율은 SK하이닉스 50%, 삼성전자 40%, 마이크론 10% 순이었다. 올해는 SK하이닉스 점유율이 53%로 늘어나며 그 격차가 더 벌어질 것으로 전망된다.

현재 챗GPT에 탑재되는 엔비디아의 ‘A100’에는 SK하이닉스의 HBM2E가 탑재돼있다. 차세대 엔비디아 GPU인 ‘H100’에도 SK하이닉스의 HBM3가 적용됐다. HBM은 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고성능 D램이다. 여러 개의 D램을 수직 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 성능을 크게 개선했다. 현재 HBM 제품에서 SK하이닉스는 삼성전자, 마이크론 등 경쟁사와 비교해 한 세대 앞서있다. SK하이닉스는 지난해 6월 4세대 제품 ‘HBM3’ 양산을 시작했다.

젠슨황 엔비디아 최고경영자(CEO) 모습. [씨넷 하이라이트 유튜브 캡처]

업계에선 AI 시장 수요 폭발할 것이라고 관측하고 있다. 30일 월스트리트저널 등 외신에 따르면 글로벌 AI 창업자들은 적어도 내년까지 AI 칩 부족 현상이 지속될 것으로 내다봤다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)의 전망도 낙관적이다. 그는 지난 29일(현지 시간) 대만 타이베이 난강전시관에서 열린 동북아 최대 컴퓨터·정보기술(IT) 박람회 ‘컴퓨텍스 2023’ 기조연설에서 “생성형 AI는 클라우드를 시작으로 엔터테인먼트 분야를 거쳐 자동화 공장 및 자동화 로봇 등 중후장대 산업 전반에 적용될 것”이며 “AI 혁명으로 새로운 컴퓨팅 시대가 열렸다”고 강조했다.

엔비디아는 24일(현지시간) 2024회계연도 1분기(2~4월) 순이익이 20억4300만달러로 26% 증가하는 등 분기 시장 기대를 훨씬 뛰어넘는 ‘어닝 서프라이즈’를 기록하며, 시총 ‘1조달러 클럽’ 가입 가능성이 대두되고 있다.

한편 이날 반도체공학회(ISE)은 인공지능반도체연구회와 ‘챗GPT와 인공지능 반도체의 미래 기술’이라는 주제로 포럼을 개최했다. 엔비디아코리아, 손교민 삼성전자 마스터 등이 참석해 AI반도체 기술 동향 및 시장 전망에 대해 논의했다.