글로벌 경쟁 치열해진 AI반도체…삼성·SK 어디까지 왔나!!

인공지능(AI)의 중요성이 커지는 가운데 삼성전자(005930)와 SK하이닉스(000660) 등 국내 대표 반도체 생산업체와 팹리스 업체들이 AI 반도체 개발에 속도를 내고 있다.

AI 반도체는 AI에 들어가는 메모리·비메모리 반도체를 통칭한다. SK하이닉스는 최근 업계 최초로 4세대 HBM D램인 ‘HBM3’를 개발했다. HBM은 다수의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리를 빠르게 끝낼 수 있는 고성능 메모리 반도체다. 향후 HBM3는 고성능 데이터센터에 탑재되며 AI의 완성도를 높이는 머신러닝과 기후변화 해석, 신약개발 등에 사용되는 슈퍼컴퓨터에도 적용될 전망이다.

SK하이닉스는 이 제품을 통해 4차산업 기반 시스템에 적합한 고사양 메모리 솔루션 시장을 선점하겠다는 계획이다. HBM3는 내년 중반 이후 본격적으로 양산될 것으로 전망된다.

메모리반도체와 AI프로세서를 결합한 메모리 반도체도 나왔다. 삼성전자는 올해 초 세계 최초로 HBM과 AI프로세서를 결합한 형태의 메모리 반도체인 ‘HBM-PIM’을 공개했다. 현재 양산에 앞서 검증을 진행 중이다. HBM-PIM은 D램 셀에 통합된 인공지능 엔진을 통해 메모리뱅크에서 병렬 연산을 실행해 에너지 효율성이 높다는 장점을 갖고 있다.

반도체 기업뿐 아니라 일반 제조 기업에서도 AI 반도체를 자체 개발하는 데 집중하고 있다. SK텔레콤(017670)은 최근 데이터센터에 쓰일 AI 반도체 ‘사피온’을 자체 개발했다. AI 연산과 데이터 처리를 높이는 데 기여할 수 있게 됐다. LG전자(066570)의 경우에도 가전제품용 AI 반도체를 개발해 이미 가전에 적용 중이다.

대기업들이 속속들이 반도체 개발에 나서자 반도체를 설계하는 팹리스 스타트업들도 AI 반도체 시장에 뛰어들고 있다. AI 스타트업인 리벨리온은 데이터센터용 AI 반도체인 ‘아톰’과 을 개발 중이다. 또, 국내 팹리스 최초로 삼성전자의 5나노 미세공정을 활용해 AI 반도체 ‘리벨’ 양산에 돌입하기로 했다.

또 다른 팹리스 기업인 퓨리오사AI는 AI 성능을 높이는 데 초점을 맞춘 시스템반도체인 AI가속기 개발에 한창이다. 최기창 서울대 교수는 “전 세계가 AI칩 개발을 동시에 시작한 만큼 앞으로 글로벌 기업들과의 경쟁이 더욱 치열해질 것”이라며 “표준화 및 글로벌 레퍼런스를 선점하는 것이 관건일 것”이라고 조언했다.