메모리 1위 뺏긴 삼성… 차세대 주도권 잡을까제덱 PIM 규격 논의… 상용화 눈 앞"온디바이스AI 필수"… 업계 경쟁 본격화
  • ▲ 삼성전자 반도체 클린룸 전경ⓒ삼성전자
    ▲ 삼성전자 반도체 클린룸 전경ⓒ삼성전자
    삼성전자와 SK하이닉스가 '차세대 고대역폭메모리(HBM)'로 불리는 PIM(프로세싱인메모리) 시장에서 맞붙는다. HBM 경쟁에서 주도권을 뺏긴 삼성전자는 PIM에 기존 솔루션을 결합해 시장에 대응하겠다는 구상이다. 업계에선 HBM 시장에서 압도적인 점유율을 자랑하는 SK하이닉스가 차세대 메모리 시장에서도 주도권을 유지할 수 있을지 주목하고 있다.

    1일 반도체업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 차세대 메모리인 PIM, CXL 상용화를 준비 중이다. 국제 반도체 표준화 기구인 제덱(JEDEC)이 내년 1분기 PIM 규격을 발표할 예정인 가운데 삼성과 SK도 시장 개화를 준비하고 있다.

    PIM은 메모리 반도체에 연산 작업에 필요한 프로세서 기능을 더한 차세대 지능형 메모리 반도체다. AI 추론에 특화된 PIM은 저전력·고효율 연산이 가능해 온디바이스AI 환경에선 필수로 사용될 것이란 전망이 나온다.

    삼성전자는 HBM, LPDDR과 결합한 PIM을 개발 중이다. 삼성전자는 지난 2021년 이미 세계 최초로 HBM에 PIM을 접목한 HBM-PIM을 개발했다. 이 솔루션은 HBM 광역 폭이 물리적으로 한계에 다다를 경우 대체 방법으로 사용된다. GPU의 연산 일부를 담당해 데이터와 연산 일부를 처리, 속도와 성능, 전력 효율을 높이는 역할을 한다. 삼성전자는 HBM-PIM을 탑재할 경우 일반 가속기에 비해 성능이 2.5배 이상 증가한다는 분석도 내놓고 있다.

    SK하이닉스는 GPDDR, LPDDR 기반의 PIM에 집중하고 있다. HBM 기술을 선도하고 있는 SK하이닉스는 해당 시장에선 이미 PIM과 결합하지 않고, HBM 기술만으로 충분한 기능을 수행할 것으로 보고 있다. 다만 SK하이닉스는 LPDDR6에 PIM을 결합해 전력 효율성과 성능을 개선, AI 데이터센터와 스마트폰에 활용하겠다는 구상이다. 

    차세대 메모리 시장이 개화될 조짐을 보이며 메모리 시장 주도권이 또다시 움직일지 업계 관심이 모인다.

    최근 SK하이닉스는 사상 처음으로 메모리 시장 1위를 석권하며 삼성전자를 제친 상황이다. 시장조사업체 카운터포인트리서치에 의하면 SK하이닉스는 올해 2분기 D램과 낸드플래시를 포함한 전체 메모리 시장에서 21조8000억원의 매출을 기록하며 시장 점유율 1위를 차지했다. 이 기간 삼성전자는 21조2000억원의 메모리 매출을 내며 2위로 밀린 상태다.

    업계에선 차세대 메모리 시장에서 삼성전자가 다시 주도권을 잡을 수 있을 것이란 희망적인 전망도 나온다. HBM에서 SK하이닉스가 압도적인 시장 지위를 이어왔지만 수요, 적용처가 완전히 다른 PIM 등 차세대 시장에선 선행 개발에 힘써 온 삼성전자가 다시 시장을 선도할 수 있을 것이란 기대감이다.

    업계 관계자는 "최근 온디바이스AI 시장이 확대되며 CXL보다 PIM의 상용화 속도가 더 앞당겨질 것이란 전망이 나온다"며 "제덱에서 규격 논의가 아직 진행 중이고, GPU 기업과 주도권 싸움도 남아 있어 숙제가 있지만 내년부터 업계 경쟁이 본격화 될 것"이라고 말했다.

    또 다른 관계자는 "삼성전자는 이미 수년 전 PIM에 대한 선행 개발을 마쳤고, 이미 상용화 준비를 마친 상황"이라며 "HBM 시장과 또 다른 시장이 열리며 메모리 시장 주도권 싸움이 재점화될 것"이라고 말했다.