SK하이닉스, 최선단 D램으로 AI 메모리 리더십 높인다

[이데일리 김응열 기자] SK하이닉스(000660)가 인공지능(AI) 메모리 리더십을 이어가기 위한 기술 개발에 시동을 걸었다. 반도체 업계 최선단 D램을 앞세워 SK하이닉스가 경쟁사들보다 먼저 치고 나가는 모습이다. SK하이닉스는 차세대 고대역폭메모리(HBM) 시장까지 리더십을 지켜간다는 구상이다.

SK하이닉스 1c DDR5 D램. (사진=SK하이닉스)

SK하이닉스가 29일 기술 개발 소식을 알린 제품은 10나노미터(nm)급 6세대 1c 미세공정을 적용한 16Gb(기가비트) DDR5 D램이다.

SK하이닉스는 이번 신제품의 미세공정 수준을 구체적으로 밝히지는 않았다. 다만 업계에서는 전작인 10나노급 5세대 1b 제품이 12나노인 점을 고려해, 신제품은 11나노 수준인 것으로 보고 있다.

D램은 선폭이 좁아질수록 성능이 좋아진다. 이에 메모리 기업들은 미세화 경쟁에 집중해왔다. 선폭이 미세해질수록 기술적 난이도가 오르지만 SK하이닉스는 기존 1b D램의 플랫폼, 즉 설계 틀을 활용하는 방안으로 1c D램을 구현했다. 설계의 큰 틀은 1b와 같고 세부적인 조정을 통해 1c를 구현했다는 설명이다. 기존 제품인 1b의 플랫폼을 활용, 확장하는 만큼 공정 고도화 과정에서 공정 변화를 최소화했고 시행 착오도 줄였다.

이 덕분에 신제품 개발부터 양산에 걸리는 기간도 단축했다. 제품 개발 이후 이에 맞춰 생산라인을 조정하기 때문에 양산까지는 통상 6개월이 걸린다. SK하이닉스는 3분기에 신제품을 개발했고 올해 남은 약 4개월간 양산 준비를 마친 뒤 내년부터 공급할 계획이다.

이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 “현 시점에서 양산 일정을 언급했다는 건 수율 등 시장성 확보에 상당한 자신감이 있다는 것”이라고 언급했다.

(그래픽=김정훈 기자)

업계에선 이 제품이 AI 메모리 수요를 대거 이끌어낼 것으로 보고 있다. 데이터 처리 속도와 전력 효율 모두 이전 세대 제품보다 개선했기 때문이다. 신제품의 동작속도는 8Gbps(초당 8기가비트)로 이전 세대 대비 11% 빨라졌고 전력효율은 9% 이상 개선됐다. 특히 데이터센터에 이 제품을 적용하면 전력 비용을 이전보다 최대 30%까지 줄일 수 있다는 게 SK하이닉스의 설명이다.

전력 효율을 높인 만큼 AI 스마트폰과 AI PC 등 온디바이스 AI 기기에서도 신제품이 유용할 전망이다. 온디바이스 AI 기기는 자체 AI 서비스를 지원하기 때문에 데이터 처리가 많고 전력 소모도 크다.

범진욱 서강대 전자공학과 교수는 “범용 D램은 응용처가 다양한데, 데이터센터에서는 AI 추론 서비스를 위한 데이터 처리에 활용되고 디바이스로 가면 모바일이 대표적”이라며 “온디바이스 AI 기기가 꾸준히 출시되고 있는데 이 시장에서도 성능과 전력 효율을 높인 SK하이닉스 신제품이 유리할 것”이라고 분석했다.

AI 메모리인 HBM에서도 이 신제품을 앞세워 시장 지위를 유지할 수 있을 전망이다. HBM은 D램을 적층해 만드는 만큼 D램 성능이 경쟁력에 큰 영향을 미친다. 업계에선 SK하이닉스가 1c D램을 7세대 HBM4E부터 적용할 것으로 예상하고 있다. SK하이닉스는 HBM4 제조에 1b를 이용한다는 계획을 세운 상태다.

반도체업계 관계자는 “이번 신제품은 차세대 HBM 경쟁력까지 내다본 개발”이라며 “삼성의 대응에 따라 달라질 수는 있지만 HBM 시장 리더십은 SK하이닉스가 우위를 유지할 가능성이 커졌다”고 했다.