SK, 6세대 저전력 D램 세계 첫 개발… HBM 이어 경쟁 점화

상반기 양산 준비, 하반기부터 공급
“데이터 처리 33%-전력 20% 개선… 온디바이스 AI에 주로 활용될 것”
HBM 다음 격전지 소캠기술 부상
삼성 등 역대급 R&D 쏟아부어

인공지능(AI)의 고도화로 인해 저전력, 고효율 메모리 반도체에 대한 수요가 커지고 있다. 기존의 값비싸고 성능이 뛰어난 고대역폭메모리(HBM) 일변도에서 벗어나 AI용 ‘가성비’ 메모리 시장이 본격적으로 열리기 시작한 것이다. 여기에 맞춰 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등 메모리 3사의 신제품 경쟁도 치열해지고 있다.

SK하이닉스는 10일 6세대(1c) 공정으로 만든 16Gb(기가비트) 저전력(LP)DDR6 D램을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. LPDDR은 스마트폰, 태블릿 등 모바일 제품에 들어가는 D램이다. 1c는 현재 메모리 업계에서 상용화된 D램 공정 가운데 가장 앞선 공정이다. SK하이닉스의 LPDDR6는 이전 세대인 LPDDR5X 대비 데이터 처리 속도가 33% 향상됐다. 전력은 20% 이상 절감하는 구조로 설계됐다.

SK하이닉스는 상반기(1∼6월) 내 양산 준비를 마치고 하반기(7∼12월)부터 제품을 공급할 예정이다. SK하이닉스는 “스마트폰, 태블릿 등 기기 내 AI를 탑재한 ‘온디바이스 AI’에 주로 활용될 것”이라며 “AI에 최적화된 범용 메모리 라인업을 구축하겠다”고 밝혔다.

온디바이스 AI뿐만 아니라 AI 서버 분야에서도 LPDDR의 활용이 기대된다. LPDDR은 HBM의 보완재로 주목받는 ‘소캠(SOCAMM)’의 핵심 구성품이기도 하다. 소캠은 LPDDR 4개를 한데 모아 만든 D램 모듈이다. 기존 서버용 D램보다 전력 소모를 줄이고 성능을 높여 수요가 늘고 있다. 현재 상용화된 최신 제품은 소캠2로 LPDDR5X를 기반으로 하고 있다. 삼성전자가 한발 앞서 양산에 돌입했고 SK하이닉스는 고객사 공급을 위한 최적화 작업을 진행 중이다. 마이크론은 삼성전자, SK하이닉스의 소캠2보다 용량을 약 33% 늘린 제품을 개발해 최근 고객사에 샘플을 보낸 단계다.

소캠 기술이 주목받는 이유는 AI가 학습에서 추론 단계로 넘어가면서 필요로 하는 메모리 기능이 바뀌었기 때문이다. AI가 학습 중심일 때는 대량의 데이터를 빠르게 처리하는 HBM이 필수였다. 반면 추론 AI는 학습을 통해 완성된 모델에서 빠르게 답을 찾는 것이 핵심이다. 이때 AI는 HBM만큼의 성능이 필요하지 않다. 오히려 과도한 전력과 높은 발열로 비효율을 발생시킨다. 그 대신 일반 D램보다 성능은 뛰어나면서 HBM보다 전력 효율 및 발열 제어가 우수한 소캠이 최적의 역할을 수행할 수 있다. 반도체 업계 관계자는 “앞으로 소캠 경쟁이 치열해지면서 LPDDR 수요도 커질 것”이라고 전망했다.

반도체 업계는 빠르게 변화하는 AI 시장에 맞춰 HBM, 소캠을 비롯한 각종 메모리 제품군을 고도화하기 위해 막대한 연구개발(R&D) 비용을 쏟고 있다. 최근 공시된 연결감사보고서에 따르면 삼성전자의 지난해 R&D 비용은 역대 최대인 37조7404억 원으로 전년 대비 7.8% 증가했다. SK하이닉스도 지난해 역대 최대인 6조7325억 원을 R&D에 투입했다.



박현익 기자 beepark@donga.com