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Self-millionaire

[필독-동계운용마감-특집]엔디비아 800달러 돌파에 현혹되지말고 국내 두 반도체회사의 HBM 개발 현황이나 분석한다... 그 엔비디아의 아성... 쿠다를 정복해야 한다..!!!!

아래 글 속의 경 계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)의 말은 믿기 힘들다... 세계 최고의 인재들이 모여 있는 삼전에서 엔비디아와 SK하이닉스의 기술개발동향과 협력관계를 이해하지 못했을리도 없고요... 내 볼때는 현재 인공지능(AI)에서의 고성능 칩에 대한 미래를 불투명하게 봤을 가능성이 농후하다는 생각이다... 그래서 개발해놓고도 머믓거렸고요... 현재도 삼성전자의 로봇/인공지능(AI) 투자는 사태를 더 두고보자는 투다...

 

 

난 AI에서의 삼성전자의 행보가 이해된다... SK하이닉스의 HBM도 엔비디아의 고성능 반도체칩보다는 밑단 주력제품에서 지원하면서 온디바이스 AI에 집중하는 안전함을 택한듯하다.

https://samsongeko1.tistory.com/13140

 

세계 최대 전자,IT박람회 CES 2024에 참관해 주로 전장부품관련 기업들을 조사중인 차석제자놈은 현재 귀국 준비중이고요^^ 월요일 장개시전에 올려나 모르겠네요...

https://samsongeko1.tistory.com/13058

 

이 재용의 6G는 마음에 들지 않는다... 한 종희 부사장의 의미있는 M&A를 추진한다는 말에 기대해보겠다... 사우디 유가이상으로 반도체 감산효과를 아직 논할때가 아닌 것 같다

https://samsongeko1.tistory.com/13052

 

이 연말에 GPMC 군포(산본)리서치센터 중소형IT기술팀장한테 HBM/CXL 관련 업태/종목 종합보고서 작성 지시... 특히 AI(인공지능)내에서 향휴 영향도 심층분석하라고 했고

https://samsongeko1.tistory.com/13028

 

온디바이스 AI란 말 그대로 기기에 탑재(On-Device)된 AI란 의미다... 애써 무시할려고해도 주도주 부재가운데 새로운 테마주로서 뜨고 있는 이곳을 무시하기는 힘드네요^^

https://samsongeko1.tistory.com/12974

 

 

[MT리포트]AI반도체 시대… HBM, 영원한 승자는 없다...

AI시대 '핫템' HBM, 2라운드 승자는 누구①

영원한 '형님'은 없다. 1인자 삼성전자와 후발주자 SK하이닉스·마이크론 구도는 옛말이 됐다. AI 열풍이 몰고 온 HBM 바람엔 SK하이닉스가 먼저 탑승해 앞서 나가고 있다. 최근 메모리반도체 업계에서 가장 핫한 키워드 HBM이 가져온 메모리 빅3 판도 변화를 살펴본다.

 

 

고대역폭메모리(HBM)가 메모리 반도체 업계 판도를 뒤흔들고 있다. 현재 글로벌 HBM 시장을 선도하는 기업은 SK하이닉스다. 그 뒤를 삼성전자와 미국 마이크론이 뒤쫓고 있다.

 

이는 곧 지난 30년간 메모리반도체 1위 자리를 지켜온 삼성전자 반도체(DS)의 압도적 우위가 흔들리고 있다는 의미다. 그야말로 격세지감이다. 위상 변화는 당장 현장에서부터 감지된다.

 

글로벌 장비업체들이 시장 선도 업체인 SK하이닉스에 신물질과 장비 우선 평가를 요청하고 있다. 장비사들은 개발 속도가 가장 빠른 회사에 제품을 제공해 자사 레퍼런스에 활용한다.

 

SK하이닉스의 한 반도체 엔지니어는 "투자액이 적더라도 (장비사들의) 대응이 빨라졌다"며 "대우 변화를 직접 피부로 느끼고 있다"고 말했다.

 

뒤바뀐 상황은 점유율에서도 그대로 나타난다. 시장조사업체 트렌드포스는 지난해 글로벌 HBM 시장 점유율을 SK하이닉스 53%로 추정했다. 삼성전자가 38%, 마이크론이 9%로 뒤를 이었다.

 

실적에서도 희비가 갈렸다. 지난해 4분기 SK하이닉스는 영업이익 3460억원을 내며 삼성전자보다 먼저 흑자전환했다.

 

같은 기간 삼성전자 반도체는 2조1800억원의 영업손실을 냈다. 다만 메모리반도체에 주력하는 SK하이닉스와 시스템LSI, 파운드리 사업부까지 갖춘 삼성전자 DS의 실적을 단순 비교하긴 어렵다.

 

5세대 HBM3E 개화… 올해 '경쟁 2막' 시작...

 

삼성전자와, SK하이닉스, 마이크론 등 메모리 빅3는 HBM 시장 주도권을 두고 혈투를 벌이고 있다.

 

SK하이닉스가 다음달부터 엔비디아에 8단·24GB(기가바이트) HBM3E(5세대)를 공급하기로 하면서 2라운드 경쟁의 막이 올랐다. 엔비디아의 최종 성능 평가 기준을 만족시키는 물량들은 지난 1월부터 양산되고 있다.

 

삼성전자는 이달 27일 12단·36GB HBM3E 개발 성공 소식을 발표하며 맞불을 놨다. 마이크론은 26일(미국 현지시간) 8단·24GB HBM3E를 대량 양산시작했다고 밝혔다.

 

선택은 엔비디아에 달렸다. 엔비디아는 AI(인공지능) 개발 플랫폼 쿠다를 바탕으로 강력한 생태계를 구축해 왔다. 쿠다를 통해 엔비디아는 AI 반도체 칩 시장에서 90% 이상의 독점적 지위를 유지한다.

 

메모리 기업들의 HBM 개발과 양산 소식 그 자체보다 엔비디아에 대한 공급이 더 주목받는 이유다.

 

엔비디아에 HBM을 납품하는 것은 HBM 기술력 입증의 의미를 갖는 동시에 수익 창출과 연결된다. HBM3E는 엔비디아가 올해 출시 예정인 GPU(그래픽처리장치) H200, B100에 탑재된다.

 

범 진욱 서강대 전자공학과 교수는 "현 상태에선 엔비디아의 GPU가 거의 유일한 AI 솔루션"이라며 "엔비디아 GPU에 탑재되는 HBM 수요도 높아지고 있다"고 말했다.

 

시장조사업체에 따라 다르지만 올해 HBM의 연간 성장률은 적게는 40%, 크게는 60% 이상일 것으로 관측된다.

 

개발 속도·캐파 싸움 격화...

 

엔비디아뿐만이 아니다.

 

오픈 AI의 샘 올트먼, 메타의 마크 저커버그, 텐스토렌트 짐 켈러 최고경영자(CEO)등 빅테크 거물들이 지난달 말부터 한 달 사이 잇따라 한국 메모리 기업들을 찾으면서 HBM3E를 둘러싼 경쟁이 더욱 격화하는 모양새다.

 

영원한 승자는 없다. 과거 D램은 양산형 제품으로 여겨졌다. 그러나 복잡한 설계 기술과 패키징을 요하는 HBM의 경우 고객 주문형 특성이 커 경쟁이 더욱 심해졌다.

 

엔비디아의 HBM 성능 검증은 반년에 걸쳐 진행될 정도로 꼼꼼하고 세밀하다. 뒤집어 얘기하면 제품 성능과 개발 속도에 따라 언제든 승자가 바뀔 수 있다는 얘기다.

 

수요가 공급을 초과하는 만큼 강력한 캐파(CAPA,생산능력)싸움도 치열하다. 업계는 올해 메모리 3사의 HBM 출하량이 수요의 절반에 불과할 것이라 본다.

 

현재로선 SK하이닉스가 기술력 측면에서 가장 앞서나가고 있지만, 생산능력은 삼성전자가 월등하다. 패키징까지 한번에 가능한 턴키(일괄 수주·생산)를 제공할 수 있다는 점도 삼성전자만의 강점이다.

 

인텔을 등에 업은 마이크론은 뛰어난 설계 능력이 장점으로 꼽힌다.

 

이 종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 "SK하이닉스가 향후 메모리 시장을 지배할 HBM에서 앞서나가면서 (삼성전자와) 강력한 라이벌 관계가 형성됐다"면서도

 

"HBM이 패키징 기술 역시 굉장히 중요한만큼, 삼성전자가 그런 측면에선 조금 더 유리할 것"이라고 말했다.

 

박 영준 서울대 전기정보공학부 명예교수는 "SK하이닉스가 HBM을 먼저 시작한 것이 주효했다"며 "삼성전자와 마이크론도 빨리 캐치업할 것"이라고 말했다.

 

▶HBM이란...

 

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고성능·고용 제품이다. 막대한 양의 데이터 처리가 필요한 AI 시대 필수재로 여겨진다. 기존 제품 대비 제품의 영업이익률이 50%를 훌쩍 넘어서 수익성 확보에도 유리하다.

 

머니투데이 한 지연 기자

 

 

[MT리포트]HBM 시장 '독주' SK하이닉스, 풀어야 할 과제는 '생산능력 부족'

AI시대 '핫템' HBM, 2라운드 승자는 누구②

 

 

SK하이닉스가 글로벌 HBM(고대역폭메모리) 시장을 주도하고 있다. 과거엔 부담스러워했던 '1위'라는 수식어를 스스럼없이 사용할 만큼 자신감이 붙었다.

 

탄탄한 기술력을 기반으로 연이어 '세계 최초 개발' 타이틀을 따내며 HBM 시장 수요에 적기 대응한 것이 원동력이 됐다.

 

다만 반도체 사업 실적 악화에 따른 투자 부진으로 생산능력을 충분히 늘리지 못한 것이 한계로 지적된다. 업계 예상대로 HBM 공급 부족이 심화하면 삼성전자 등 경쟁 업체가 틈새를 빠르게 파고들 수 있다.

 

HBM 시장, 절반 이상이 SK하이닉스...

 

글로벌 HBM 시장에서 SK하이닉스는 말 그대로 독주를 이어가고 있다. 지난해 4분기 영업이익 3460억원을 기록하며 1년 만에 흑자 전환에 성공한 주요 배경으로 'HBM 매출 5배 급증'이 꼽힌다.

 

'HBM 시장 1위'라는 수식어를 다소 부담스러워하던 내부 분위기도 달라졌다.

 

SK하이닉스는 최근 뉴스룸에서 "올해 전사 역량을 결집해 이룬 HBM1등 타이틀을 사수하고 더욱 강한 HBM 시장 리더십을 구축하는 것을 목표로 한다"고 밝혔다.

 

SK하이닉스에서 HBM 세일즈·마케팅 조직을 이끄는 김기태 부사장은 "올해 HBM은 이미 '완판'"이라며 "시장 선점을 위해 벌써 2025년을 준비하고 있다"고 했다.

 

SK하이닉스는 잇달아 세계 최초로 HBM 개발에 성공, 수요에 적기 대응하며 1위 타이틀을 거머쥐었다.

 

이 회사는 △2013년 HBM(1세대) △2019년 HBM2E(3세대) △2021년 HBM3(4세대) △2023년 12단 HBM3 개발에 성공했는데 여기에 모두 '세계 최초'라는 수식어가 붙는다.

 

SK하이닉스는 엔비디아에 HBM3를 공급하고 있다. 지난달에는 현존 최고 사양인 HBM3E(5세대) 개발을 공식 종료했고 3월 엔비디아 납품을 계획하고 있다.

 

요구 조건이 까다로운 엔비디아를 상대로 잇달아 납품 성과를 거두며 높은 기술력이 증명됐다. D램 최선단 미세 공정인 10나노(㎚) 5세대(1b) 개발 경쟁에서 삼성전자를 앞지른 것이 주효했다.

 

HBM3E는 1b 기반이다.

 

업계는 반도체 제조 공정 난이도가 높아지면서 연구원 간 유기적 협업이 중요해졌는데 '제너럴리스트 연구원'이 많은 SK하이닉스의 인력 구조가 도움이 됐다고 평가한다.

 

SK하이닉스가 경쟁사와 비교해 수율이 높아 고객사 선호가 높다는 분석도 있다.

 

이 종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 "일반적으로 반도체 기업은 생산 과정에서 계속 문제점을 보완하기 때문에 생산을 늘릴수록 수율이 높아지는 경향이 있다"며

 

"SK하이닉스가 HBM 생산 경험이 많은 만큼 상대적으로 수율이 높은 것으로 추정할 수 있다"고 말했다.

 

"돈이 부족해" 캐파 부족, 발목 잡을까...

 

SK하이닉스의 HBM 시장 독주는 당분간 계속될 전망이다. 그러나 캐파(CAPA, 생산능력) 부족이 발목을 잡을 수 있다는 우려가 나온다.

 

업계는 AI(인공지능) 시장의 폭발적 성장으로 HBM 공급 부족이 점차 심화할 것으로 예상한다. 올해 메모리 3사의 HBM 출하량이 수요의 절반에 불과할 것이란 관측이다.

 

이런 상황에서 SK하이닉스가 캐파 부족으로 시장 수요를 맞추지 못하면

 

삼성전자 등 경쟁사가 공백을 빠르게 메울 수 있다는 분석이 나온다. 향후 경쟁사 간 HBM 기술이 비슷한 수준에 도달하면 결국 돈을 버는 것은 '캐파 경쟁'에서 살아남는 기업이 될 가능성이 높다.

 

SK하이닉스의 주요 공장 건설 계획이 잇달아 지연되면서 캐파 확대에 한계가 있다는 분석이 나온다. 2022년 하반기 시작된 반도체 업황 불황에 따른 실적 악화로 투자가 전반적으로 위축된 영향으로 보인다.

 

지난해 SK하이닉스는 연간 7조7000억원 영업손실을 기록했다. SK하이닉스는 지난 2022년 청주에 4조3000억원을 투자해 신규 반도체 공장 M17을 증설할 계획이었지만 여전히 보류 상태다.

 

올해 2월 재개 예정이었던 청주 M15X 공사 일정도 연기했다. 당초 계획은 M11, M12 라인 2개를 합친 것과 비슷한 규모의 M15X를 2025년 완공한다는 목표였지만 반도체 시장 불황으로 건설이 계속 미뤄졌다.

 

다만 SK하이닉스도 HBM 수요 확대를 전망하고 올해 캐파를 지난해 대비 2배 늘리기로 했다.

 

SK하이닉스는 지난 1월 지난해 4분기 실적발표 후 진행한 컨퍼런스콜에서 ""HBM 캐파를 올해 지난해 대비 2배 늘리고 서플라이 현황을 고려해 추가 투자를 결정하겠다"고 밝혔다.

 

머니투데이 유 선일 기자

 

 

[MT리포트]'HBM 왕좌' 노리는 삼성전자, '초격차' 승부수 통할까...

AI시대 '핫템' HBM, 2라운드 승자는 누구③

 

 

삼성전자가 HBM3E 12단 개발에 성공하며 '회심의 카드'를 꺼내들었다. 삼성전자는 이번 HBM3E 12H(12단 적층)부터 '게임의 방식'을 바꾸겠다고 벼른다.

 

그동안 축적한 양산 노하우와 혁신적인 D램 적층 기술, 그리고 세계 최고 수준의 공급 역량을 앞세워 '추격자'에서 '선도자'로 치고 나가겠다는 전략이다. 삼성전자는 전통적인 성공 공식인 '초격차' 전략을 이번에도 구사한다.

 

HBM3E는 지금까지 실전에 적용 사례가 없는 최신 HBM이다. 엔비디아가 올해 2분기 내놓을 예정인 H200 텐서 코어 GPU는 24GB HBM3E 8H를 탑재한다.

 

삼성전자는 업계 최신 제품에 탑재될 사양보다 한 차원 더 높은 제품(36GB 12H)을 앞서 내놓는 셈이다.

 

삼성전자는 이 제품을 상반기 양산한다. 당장 손익 계산에 몰입하기 보단, 중장기적 관점에서 시장을 바라보고 기술 리더십을 주도하겠다는 담대한 도전이다.

 

시장 변화 대응이 늦었던 대가는 혹독했다.

 

지난해 인공지능(AI) 반도체 수요가 폭발적으로 증가하면서 HBM 4세대(HBM3) 시장이 열렸지만, 엔비디아의 AI용 반도체 'H100'에 탑재되는 HBM3를 사실상 독점한 SK하이닉스의 독주를 바라만 봐야 했다.

 

본래 삼성전자는 HBM 강자였다. 삼성전자 반도체는 2016년 업계 최초로 HPC(고성능 컴퓨팅) 향 HBM 사업화를 시작하며, AI 메모리 시장을 개척했다. 2017년에는 업계 최초로 8단 적층 HBM2(2세대) 상용화에 성공했다.

 

이 제품은 당시 가장 빠른 메모리인 GDDR5 보다 8배 빠른 속도를 제공했다. 이후 초당 최대 460GB(기가바이트)의 데이터를 처리하는 3세대 HBM2E를 내놨고, 삼성전자는 HBM2와 HBM2E 시장을 주도했다.

 

그러나 HBM3(4세대)부터 스텝이 꼬였다. 당시 삼성전자는 HBM에 집중하기 보단 다양한 미래 메모리 기술에 초점을 맞췄다. 결국 삼성전자는 지난해 3분기 들어서야 HBM3 양산을 시작할 수 있었다.

 

시장의 변화는 예상을 뛰어넘었다.

 

경 계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)은 지난 1월 자신의 SNS(소셜미디어)에

 

"챗GPT가 등장하고 퍼블릭 클라우드 업체들이 노멀 서버 투자를 줄이고 그래픽처리장치(GPU) 서버에 투자를 늘렸을 때 한정된 예산 탓이라고, 시간이 지나면 노멀 서버 투자가 다시 시작될 것이라고 믿었던 적이 있었다"며

 

"그런데 그런 일은 생기지 않았다"고 썼다. 경 사장은 "컴퓨팅에 근본적인 변화가 생긴 것"이라고 진단했다. 삼성전자는 지난 10월 5세대 HBM3E 8H(8단 적층)를 공개했다.

 

HBM3에서의 실기(失期)를 HBM3E에서 만회하겠다는 계획이었으나, 일단 양산에선 SK하이닉스가 앞섰다. 그러나 삼성전자는 이번 HBM3E 12H 개발로 자신감을 되찾은 모습이다.

 

HBM3에서의 12H 양산 경험을 통해 얻은 노하우와 적층 기술력 등을 통해 HBM3E 12H를 안정적으로 생산할 수 있다고 판단했기 때문. 다른 경쟁사보다 월등한 캐파(CAPA·생산능력)를 갖췄다는 점도 자신감을 보이는 이유다.

 

삼성전자는 HBM 공급 역량을 업계 최고 수준으로 유지하기 위해서 올해 작년 대비 2.5배 이상 캐파를 확보해 운영할 계획이다. 칩 적층에 필요한 TSV(실리콘 관통전극) 공정 캐파 역시 삼성전자가 경쟁사를 앞선다.

 

업계 관계자는 "월등한 캐파를 보유한 삼성전자가 성능과 수율만 제대로 확보한다면 시장 점유율을 크게 높일 수 있을 것"이라고 전망했다.

 

삼성전자는 전체 HBM 판매 수량에서 HBM3와 3E가 올 상반기 절반 이상을 차지하고, 하반기에는 90%에 도달할 것으로 기대한다. 향후 로직칩을 추가해 성능을 고객별로 최적화한 '맞춤형 HBM'이 대세가 될 가능성도 있다.

 

이럴 경우 파운드리, 시스템LSI, 패키징 기능을 모두 갖추고 있는 삼성전자의 '종합 반도체' 시너지가 본격화할 전망이다. 삼성전자는 차세대, HBM4시장에서 '역전'을 노린다.

 

삼성전자는 2025년 HBM4 샘플을 내놓고 2026년 양산에 들어갈 계획이다.

 

머니투데이 임 동욱 기자

 

 

[MT리포트]'삼성·하이닉스보다 먼저'… 마이크론의 역습, 의문부호 붙는 까닭...

AI시대 '핫템' HBM, 2라운드 승자는 누구④

 

 

메모리 3위 마이크론이 삼성전자와 SK하이닉스의 양강 체제에 도전장을 냈다. 미래형 D램인 HBM(고대역폭메모리) 신제품을 출시하고, 대만·일본 생산량 확대 등 굵직한 투자안을 잇따라 발표했다.

 

탁월한 설계 기술력을 앞세워 HBM을 돌파구로 삼겠다는 계획이지만, 업계의 의구심은 여전하다. 양대 업체에 비해 생산능력이 부족하고, 여전히 개발 속도가 느리기 때문이다.

 

마이크론은 27일 HBM3E 양산을 발표했다. 삼성전자나 SK하이닉스보다 양산시점이 한 발 빠르다. 24GB 용량의 8H(8단) HBM 3E는 2분기부터 출하가 시작되는 엔비디아의 'H200'에 탑재된다.

 

출시 전부터 공언했던 전력소모량 감축과 성능 개선도 자신했다. 산제이 메로트라 마이크론 최고경영자(CEO)는 "경쟁사보다 전력 소모량이 30% 적고, 성능은 10% 뛰어난 HBM3E를 선보이겠다"고 말했다.

 

마이크론의 올해 HBM 분야 계획은 크게 3가지다.

 

첫번째는 초미세공정 기술인 1베타(β)와 1감마(γ) 공정을 활용한 HBM 생산이다. 업계 최선폭인 1베타 D램을 바탕으로 생산하는 HBM은 성능만 놓고 봤을 때 SK하이닉스의 HBM3E(5세대)와 동일하다.

 

둘째는 해외 팹(생산시설)의 확대다.

 

일본 정부의 보조금 1조 7000억원을 앞세운 히로시마 팹 외에도 대만에서 HBM 투자를 확대하는 방안을 검토 중이다.

 

그간 삼성·SK하이닉스에 비해 생산 능력이 떨어졌던 만큼 HBM 분야에서만큼은 생산량이 뒤처지지 않겠다는 의욕이 강하다. 마지막으로는 고객사와의 협력 확대가 꼽힌다.

 

마이크론은 주요 고객사와 퀄리티(품질) 테스트를 진행 중인 것으로 알려졌다. 기술력 문제는 여전히 발목을 잡는다.

 

마이크론이 HBM 시장에 뛰어든 시기는 2018년이다. 삼성전자·SK하이닉스는 2010년대 초반부터 투자에 나섰다. 양산 시점과 시제품 개발 속도 모두 늦다.

 

2대 제조사가 HBM3E 상용화 계획을 발표하자 마이크론도 부랴부랴 HBM3E를 올해부터 만들겠다고 밝혔다. HBM3(4세대)를 건너뛰고 생산하는 만큼 노하우는 물론 성능·수율에도 의문부호가 붙는다.

 

또 다른 복병은 웨이퍼당 생산 칩 숫자를 의미하는 넷 다이(Net Die)다. 같은 공정 수준에서도 마이크론은 선폭이 넓어 넷 다이가 떨어지기 때문에, 생산 효율이 낮다.

 

통상 테크 전환시 넷 다이는 20~30% 증가하지만,

 

마이크론이 HBM3E 공정으로 전환할 당시 유의미한 변동은 없었다는 것이 업계의 평가다. 업계 관계자는 "동일 공정 기준이라면 마이크론의 효율은 삼성·하이닉스보다 떨어진다"고 말했다.

 

생산 능력이 모자라는 점도 문제다.

 

마이크론의 D램 생산능력은 월 웨이퍼 30만장(지난해 1분기 기준)으로, 같은 기간 삼성전자(약 70만장)나 SK하이닉스(약 44만장)에 뒤쳐진다.

 

HBM 분야에서 생산능력을 크게 증가시키겠다고 발표했으나, 경쟁사에 비해 규모가 작다. 삼성전자는 올해 HBM 공급 물량을 전년 대비 2.5배 늘리겠다고 했고, SK하이닉스도 2배 이상 확대할 방침이다.

 

업계는 마이크론의 5세대 HBM 계획이 구체화되면서 경쟁이 격화할 것으로 내다본다.

 

HBM 생산 업체 핵심 관계자는 "그간 마이크론은 HMC(하이브리드 메모리 큐브) 투자에 주력해 왔고 뒤늦게 HBM 경쟁에 참여했기 때문에 아직은 경쟁력이 떨어진다는 것이 지배적인 평가"라며

 

"가장 먼저 5세대 양산에 성공했지만, 단기간에 시장점유율을 높이기는 어려울 것"으로 전망했다.

 

머니투데이 오 진영 기자

 

 

[MT리포트]AI 칩 90% 독점한 엔비디아, 그 중심엔 '쿠다'… 장기 집권의 무기...

AI시대 '핫템' HBM, 2라운드 승자는 누구⑤

 

 

시가총액 2조달러(한화 약 2660조원)를 돌파한 엔비디아는 AI(인공지능) 반도체 시장을 주무르는 공룡 기업이다. 지난해 영업이익은 전년 대비 3배 넘게 증가했고 AI 칩 점유율은 90%를 웃돈다.

 

삼성전자·SK하이닉스 등 대형 메모리 기업도 엔비디아에서 얼마나 많은 주문을 받았느냐가 성공의 척도가 됐을 정도다. 엔비디아는 어떻게 'AI 천하'의 선두에 섰을까.

 

첫손에 꼽히는 것은 엔비디아의 GPU(그래픽처리장치) 기반 소프트웨어 프로그래밍 플랫폼 '쿠다'(CUDA)다. 엔비디아는 2006년 100억달러(한화 약 13조원)를 투입해 쿠다를 개발하고, 무료로 공개했다.

 

무료 배포는 대부분의 AI 제품이 쿠다 사용을 전제로 개발되는 데에 큰 영향을 끼쳤다. 쿠다를 활용할 때 AI용 딥러닝 모델(정보 처리 모델)을 가장 빠르게 구동하기 때문에, 모든 AI 개발자가 쿠다로 탑을 쌓았다.

 

지난해 AI 열풍 속에서도 쿠다의 위상은 건재했다. 엔비디아의 그래픽카드 외 다른 제품에서 쿠다는 작동하지 않는다.

 

AI 가속기가 보편화되면서 고성능 그래픽카드의 중요성이 확대됐지만, 80% 이상의 제품이 쿠다에 기반했기 때문에 다른 회사의 그래픽카드 사용이 어렵다.

 

딥러닝의 창시자로 꼽히는 제프리 힌튼 캐나다 토론토대 교수는 "쿠다 없이 딥러닝을 실행하는 것은 불가능에 가깝다"고 말했다.

 

결국 데이터센터를 구축하려는 고객사들은 쿠다를 쓰기 위해서는 엔비디아의 칩을 반드시 사용해야 한다. 칩을 납품하는 메모리 업체들도 AI 시장을 사실상 독점하고 있는 엔비디아에 공급량을 늘려야 하는 것이 필수적이다.

 

젠슨 황 엔비디아 CEO는 "2022년 한 해에만 2500만건의 쿠다가 다운로드됐다"며 "엔비디아 기술을 사용하는 대기업은 4만여개가 넘는다"고 자신했다.

 

당분간 쿠다 독점 체제는 견고할 전망이다. AI 개발의 핵심인 텐서플로나 파이토치 같은 프레임워크(개발용 핵심 체제)가 쿠다에서만 작동하는데다, 엔비디아 역시 이에 발맞춰 쿠다 생태계를 더 확장하고 있기 때문이다.

 

업계 관계자는 "쿠다를 활용하기 위해 엔비디아 칩을 사려는 대형 고객사들은 아직도 줄을 서 있다"며 "9000만원이 넘는 AI가속기 H100도 없어서 못 팔 지경"이라고 말했다.

 

아직 대항마가 뚜렷하지 않다는 점도 이런 시각에 힘을 더한다. 경쟁사 AMD는 지난해 말 GPU 'MI300' 시리즈와 함께 이를 지원하는 소프트웨어 플랫폼 'ROCm6'을 출시했다.

 

인텔과 ARM 등은 OpenCL 등 다른 그래픽카드에서도 구동이 가능한 소프트웨어에 힘을 주고 있다. 모두 쿠다 생태계를 대체하려는 의도다. 하지만 코딩의 난이도가 너무 높고 호환성·범용성이 쿠다에 못 미친다.

 

쿠다를 앞세운 엔비디아의 독주도 이어질 것으로 보인다. 올해 AI용 GPU인 H200과 B100의 출시를 예고했다. 여기에는 SK하이닉스의 HBM3E가 탑재된다.

 

엔비디아의 판매량이 늘어날수록 SK하이닉스도 신바람을 낼 수 있다.

 

업계 관계자는 "엔비디아의 AI 칩 판매량이 오르면 고성능 HBM의 수요도 덩달아 증가한다"며 "국내 메모리 업체들의 HBM 수주량이 올해 크게 늘 것"이라고 말했다.

 

머니투데이 오 진우 기자