AI 반도체 전성시대···삼성·SK하이닉스, ‘HBM3E·CXL’ 전면에

[이뉴스투데이 유은주 기자] 삼성전자와 SK하이닉스가 다음 주에 열릴 전 세계 최대 IT 가전 전시회 ‘CES 2024’에서 각사의 차세대 메모리 반도체 기술력을 소개하고 초거대 AI 시대를 주도할 비전과 솔루션을 전한다.

이번 CES 2024의 주요 주제는 ‘AI’가 핵심 테마로 꼽힌다. 반도체 업계에서도 글로벌 AI 열풍에 힘입어 이를 뒷받침할 인프라, 핵심 부품의 강력한 수요가 예견된다. 삼성과 SK가 주도하는 메모리반도체 HBM, 용량과 속도를 개선하는 CXL, 데이터 연산기능을 메모리에 구현한 PIM이 중심이 될 전망이다. 

업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 CES 2024에서 AI용 고대역폭메모리 HBM 제품 HBM3E과 CXL 등을 공개할 것으로 알려졌다. 

삼성전자는 AI 기술혁신을 이끌 5세대 HBM인 초고성능 HBM3E D램 제품을 중심으로 한다. 2016년 업계 최초로 고성능 컴퓨팅(HPC)용 HBM2를 상용화하며 HBM 시대를 열기도 했다. 삼성전자는 현재 HBM3 8단, 12단 제품을 양산 중이며 차세대 HBM3E도 상반기 양산을 앞둔 상황이다. 

또 업계 최초로 개발한 고용량 512GB CXL D램을 통해 차세대 메모리 상용화도 앞당긴다. CXL(Compute Express Link) 메모리란 고성능 컴퓨팅 시스템에서 CPU와 함께 사용되는 가속기, 메모리, 저장장치 등을 보다 효율적으로 활용하기 위해 새롭게 제안된 인터페이스를 말한다. 

최근 메타버스, 인공지능, 빅데이터 등 폭발적으로 증가하는 데이터 양에 비해 기존 DDR 인터페이스는 시스템에 탑재할 수 있는 D램 용량에 한계가 있어, CXL D램과 같은 차세대 메모리 솔루션에 대한 요구가 지속되고 있다. 삼성전자가 개발한 고용량 CXL D램을 활용하면 메인 D램과 더불어 서버 한 대당 메모리 용량을 수십 테라바이트 이상으로 확장할 수 있다.

SK하이닉스도 ‘메모리 센트릭’을 주제로 미래 AI 인프라 핵심인 초고성능 메모리 HBM3E 등 기술을 선보인다. 지난해 8월 개발에 성공한 현존 최고 성능의 메모리 HBM3E를 올해 상반기부터 이 제품을 양산해 AI 빅테크 고객들에게 공급할 계획이다. 또 그룹 ICT 멤버사들과 함께 CES 행사장 내 별도로 마련된 ‘SK ICT 패밀리 데모룸’을 마련한 전시에 나선다. 

이를 통해 차세대 인터페이스 CXL 메모리, CXL 기반 연산 기능을 통합한 메모리 솔루션 CMS(Computational Memory Solution) 시제품, PIM(Processing-In-Memory) 반도체 기반의 저비용·고효율 생성형 AI용 가속기 카드 AiMX 등을 전시하고 시연한다. SK하이닉스는 DDR5 기반 96GB, 128GB CXL 2.0 메모리 솔루션 제품을 올 하반기 상용화해 AI 고객들에게 공급할 예정이다. 

엔비디아와 퀄컴, 인텔 등 AI 중심 기업들의 기조연설도 예고돼 있다. 엔비디아는 한국 시간 기준 9일 오전 1시에 CES에서 열리는 NVIDIA 스페셜 이벤트를 온라인으로 시청할 수 있도록 했다.

또 8일부터 10일까지 3일간에 걸친 라이브 세션에 참여해 기술력을 선보인다. 대표적인 기술 강연으로는 리처드 캐리스 엔비디아 미디어 및 엔터테인먼트 부문 총괄매니저가 참여하는 ‘디지털할리우드 오프닝 리더십 라운드 테이블 2024 AI 변곡점’ 등이다. 

엔비디아의 대표 제품 및 솔루션으로는 차세대 게임 경험을 위한 GeForce RTX, GeForce NOW, 크리에이티브 강화를 위한 스튜디오, 윈도우 PC 최고 AI성능을 제공하는 AI on RTX, AI 자율주행 자동차, AI지원 로봇 로보틱스 등이다. 

퀄컴은 크리스티아노 아몬 CEO는 10일 ‘온디바이스 AI’를 주제로 발표한다. 스마트폰과 노트북, 자율주행차 등의 미래 기술을 적용할 하드웨어아 AI가 어떻게 적용돼 우리 일상을 바꿀지 소개한다.

퀄컴은 ‘생성형AI의 미래는 온디바이스AI’라고 강조한 바 있으며 온디바이스AI 칩개발에 집중하고 있다. 이에 ‘스냅드래곤플랫폼(Snapdragon Platform)’이라는 생성형AI에 최적 설계한 애플리케이션프로세서(AP)시리즈를 개발해 향상된 AI 성능과 전력 효율을지원한다. CES 2024 AI 부문에서 ‘Snapdragon 8 3세대 모바일 플랫폼’이 최고 혁신상을 수상하기도 했다. 

인텔은 팻 겔싱어 최고경영자가 9일 ‘모든 곳의 AI’를 주제로 키노트를 갖고 반도체와 소프트웨어가 어떻게 AI를 활성화하고 더 나은 미래를 만들지에 대해 소개한다. 인텔은 AI가속기를 내장한 메인스트림 데이터 센터 프로세서 5세대 인텔 제온 프로세서를 공개하기도 했다. 차세대프로세서인 ‘메테오레이크(Meteor Lake)’를 개발했으며, 2024년에 Meteor Lake CPU를 데스크탑 플랫폼에 탑재될 계획으로 새로운 데스크탑 제품이 공개될 것으로 예상된다. 

그밖에 마이크로소프트는 클라우드 서비스 애저, 오픈AI의 챗GPT가 활용된 차량용 AI비서를, 아마존은 모빌리티와 자율주행에 적용될 AI를 직접 체험할 수 있는 전시관을 선보인다. 또 AI노트북을 공개한 레노버 등 HP, 델, 에이서, 에이수스 등이 PC제조사들도 AI기반 제품을 통한 미래 비전을 제시한다.  

CES 2024를 마련한 게리 샤피로 CTA 회장은 “AI기술이 모빌리티, 인프라, 지속가능성, 스마트홈 등 모든 산업 영역에서 혁신을 불러일으키고 있다”며 “AI기반 제품들이 높은 관심을 받을 것”이라고 주장했다.