112조 AI 반도체 시장…삼성·SK, 시장 선점 나서

▲삼성전자와 SK하이닉스.

[에너지경제신문 여이레 기자] 챗GPT의 등장과 함께 인공지능(AI) 반도체 시장이 성장하고 있는 가운데 삼성전자와 SK하이닉스가 자사의 기술력을 통해 AI 시장 선도에 나섰다. AI 반도체는 AI 서비스 구현에 필요한 대규모 연산을 초고속·초전력으로 실행하는 효율성 측면에서 특화된 반도체로, AI의 핵심 두뇌에 해당한다.

17일 정보통신정책연구원에 따르면 AI 반도체 시장은 연평균 19.9%씩 증가해 오는 2026년에는 861억달러(약 112조4466억원) 규모에 이를 것으로 전망된다.

삼성전자가 미국 텍사스주 테일러시에 건설중인 반도체 파운드리(위탁생산) 공장은 이재용 삼성전자 회장의 ‘쉘 퍼스트’ 전략에 힘입어 최근 고객사를 연이어 확보하고 있다. 테일러 공장은 고객사가 칩 위탁 생산을 주문하기 전에 제조에 필요한 설비(클린룸)를 먼저 확보해놓는 ‘쉘 퍼스트’ 전략 중심지로 꼽힌다.

삼성전자는 지난 8월 미국 AI 반도체 팹리스(설계전문기업) 그로크와 4나노미터 공정 양산 파트너십을 맺고 내년 말부터 테일러 공장에서 그로크의 4나노 AI 가속기 칩을 생산할 예정이다. 이어 삼성전자는 AI 반도체 유니콘 텐스토렌트를 고객사로 확보했다. 텐스토렌트의 차세대 AI 칩렛 반도체를 4나노 첨단 공정으로 양산할 계획이다.

아울러 삼성전자는 반도체 팹리스 스타트업 리벨리온과 챗GPT 같은 초거대 언어 모델(LLM) AI 시장을 겨냥한 차세대 AI 반도체를 공동 개발에도 나섰다. 리벨리온은 삼성전자의 4나노 공정으로 회사의 세 번째 AI 반도체 ‘리벨’을 생산하기로 했다. 리벨리온은 "설계 초기 단계부터 삼성전자와 협업해 내년 말 개발을 완료하는 것이 목표"라고 밝혔다.

SK하이닉스는 AI 시대 개막에 발맞춰 고객사인 빅테크 기업들이 요구하는 다양한 맞춤형 메모리 반도체 분야에 집중하고 있다. 10년 전인 2013년 고대역폭 메모리(HBM)를 세계 최초로 개발한 SK하이닉스는 지난해 4세대 제품인 HBM3를 선보이며 HBM 시장에서 독보적인 지위를 확보했다.

SK그룹 계열사인 사피온은 오는 2026년 차세대 AI 반도체인 ‘X430’ 출시를 계획하고 있다. X430에는 HBM3가 탑재될 예정이다. 사피온이 자사 AI칩에 HBM을 채택하는 첫 번째 사례가 된다.

곽노정 SK하이닉스 대표이사 사장은 "내년 양산 예정 HBM3E 이후에는 초기 단계부터 AI 사업을 하는 고객과 긴밀한 협업 속에 메모리 스펙을 구성해야 한다"면서 "설계 및 생산 방식은 물론 마케팅 등 산업 전반에 큰 변화가 수반될 것"이라고 언급했다.

SK하이닉스는 최태원 SK그룹 회장을 비롯, AI 인재 발굴에 적극적으로 나서고 있다. 최태원 회장은 지난 6월 곽 사장 등이 참석한 가운데 미국 실리콘밸리에서 ‘글로벌 포럼’을 개최했다. 이 자리에서 미국 현지 인재들을 초청해 SK의 전략과 기술을 논의하고 채용까지 연계한 바 있다. 이어 곽 사장은 이달 한국과학기술원(카이스트)을 찾아 자사 AI 반도체 기술 경쟁력을 토대로 차세대 인재 확보에 돌입했다.

여기에 미국이 대중 반도체장비 수출통제 한국 기업 유예 조치를 무기한 유예하면서 양사는 큰 부담을 덜었다. 삼성전자 중국 시안 공장은 낸드플래시 전체 생산량의 40%를, SK하이닉스는 중국 댜렌과 우시 공장에서 각각 낸드 20%, D램 40%를 생산한다.