K-반도체 ‘초격차’ 기술력으로 불황 넘는다

▲SK하이닉스가 개발한 세계 최고속 모바일용 D램 ‘LPDDR5T’. 이 제품은 SK하이닉스가 지난해 11월 공개한 모바일 D램 LPDDR5X의 업그레이드 버전이다.

[에너지경제신문 여헌우 기자] K-반도체 기업들이 메모리 분야 ‘초격차’ 기술력을 앞다퉈 선보이며 시장 불황기에 존재감을 발산하고 있다. 업황이 반등해 수요가 늘어나는 시점이 왔을 때 고객사들을 보다 많이 확보하기 위해서다.

SK하이닉스는 현존 최고속 모바일용 D램 ‘LPDDR5T’를 개발해 고객사에 샘플로 제공했다고 25일 밝혔다. 지난해 11월 공개한 모바일 D램 LPDDR5X의 업그레이드 버전이다.

LPDDR은 스마트폰과 태블릿 등 모바일용 제품에 들어가는 D램 규격이다. 전력 소모량의 최소화를 목적으로 하고 있어 저전압 동작 특성을 갖고 있다. 회사는 이번 신제품의 동작속도를 LPDDR5X 대비 13% 빨라진 9.6Gbps(초당 9.6 기가비트)까지 높였다고 설명했다.

이 반도체는 국제반도체표준화기구(JEDEC)가 정한 최저 전압 기준인 1.01~1.12V에서도 작동한다. 속도는 물론 초저전력 특성도 동시에 구현해낸 제품인 셈이다. SK하이닉스는 10나노급 4세대(1a) 미세공정 기반으로 올 하반기부터 이 제품 양산에 들어갈 계획이다.

SK하이닉스 관계자는 "초당 8.5Gb 속도의 LPDDR5X를 내놓은 지 불과 두 달 만에 기술한계를 다시 한 번 돌파했다"며 "앞으로 이번 신제품을 기반으로 고객이 필요로 하는 다양한 용량의 제품을 공급해 모바일용 D램 시장의 주도권을 더욱 견고히 할 것"이라고 말했다.

삼성전자는 이달 초 미국 라스베이거스에서 열린 ‘CES 2023’에 참가해 ‘대용량 통합 온실가스 처리시설’(RCS)을 최초로 공개했다. 반도체 제조에 사용되는 공정 가스를 안전하게 처리할 수 있는 시설이다. 반도체 업계에서 RCS를 활용하는 곳은 삼성전자가 최초이자 유일하다.

삼성전자는 처리효율이 95%로 내구성이 뛰어난 신규 촉매를 RCS에 적용하고 있다고 설명했다. 지구온난화지수가 낮은 공정 가스도 개발해 적용하고 있다.

삼성전자는 첨단 메모리 기술 분야에서 ‘초격차’를 유지하고 있다. 지난해 말부터 연산 기능을 갖춘 차세대 메모리반도체 PIM(Processing-In-Memory) 기술을 활용한 메모리 솔루션(HBM-PIM)을 확보했다. 이를 구현하는데 필요한 소프트웨어에 대한 표준화도 완료한 상태다.

PIM은 ‘차세대 반도체’로 기대를 모으고 있는 제품이다. 메모리와 시스템반도체 간 융복합을 통해 전통적 컴퓨팅 시스템에서 요구되는 메모리 반도체의 기능을 뛰어넘은 게 특징이다.

▲삼성전자 CXL인터페이스 기반의 PNM 솔루션 제품 이미지. CXL은 프로세서와 함께 사용되는 가속기와 메모리를 보다 효율적으로 사용하고 메모리 용량을 확장할 수 있게 돕는다.

삼성전자는 이밖에 고용량 인공지능(AI) 모델을 위한 CXL(Compute Express Link) 기반의 PNM(Processing-near-Memory) 솔루션도 개발 중이다. CXL은 컴퓨팅 시스템에서 사용되는 인터페이스다. 프로세서와 함께 사용되는 가속기와 메모리를 보다 효율적으로 사용하고 메모리 용량을 확장할 수 있게 돕는다. 일반적으로는 CPU 1개당 사용할 수 있는 D램 모듈이 제한돼 있지만, 이 한계를 넘어서는 것이다.

K-반도체 기업들이 기술 개발에 열중하는 것은 수요가 늘어났을 때 보다 많은 고객사를 확보하기 위해서다. 시장조사업체 가트너에 따르면 전세계 반도체 매출은 2021년 5950억달러에서 지난해 6017억 달러로 1.1% 증가하는 데 그쳤다. 2021년에는 전년 대비 반도체 매출 증가율이 26.3%에 달했다. 업계에서는 이 같은 ‘반도체 겨울’이 올해 말까지는 계속될 것으로 본다.


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