[딜사이트 김민기 기자] SK하이닉스가 인텔과 손을 잡고 서버용 DDR5 시장 선점에 나섰다면 삼성전자는 AMD와 함께 경쟁에 나선다. 인텔이 서버용 CPU 시장에서 강세를 보이고 있지만 최근 AMD가 인텔의 시장 점유율을 잠식해나가고 있어 삼성전자와 시너지를 낼지 관심이다.

특히 최근 챗GPT와 같은 초거대 AI가 연산을 빨리하기 위해서는 방대한 데이터가 뒷받침돼야 한다는 분석이 나오면서 DDR5에 대한 니즈도 증가할 것으로 보여 메모리 반도체 업체들의 경쟁은 치열해질 전망이다.

17일 업계에 따르면 삼성전자는 지난해 12월 업계 최선단 12나노급 공정으로 16Gb(기가비트) DDR5 D램을 개발하고, 최근 AMD와 함께 호환성 검증을 마쳤다. 아직 양산 단계는 아니지만 올해부터 본격적으로 업계 최선단, 최고 성능의 12나노급 D램을 양산하겠다는 계획이다.

◆업계 최초 12나노 D램 개발

SK하이닉스는 올해 초 SK하이닉스는 인텔로부터 1a나노미터(nm) DDR5 서버용 D램 인증을 세계최초로 획득했다. 삼성전자는 비록 세계최초 타이틀을 SK하이닉스에게 넘겨줬지만 업계 최선단이라는 자존심은 지켰다.

삼성전자는 유전율(K)이 높은 신소재 적용으로 전하를 저장하는 커패시터(Capacitor)의 용량을 높이고, 회로 특성 개선을 위한 혁신적인 설계 등을 통해 업계 최선단의 공정을 완성했다. 통상 D램의 미세공정은 10나노 후반의 1x(1세대), 1y(2세대), 1z(3세대)를 거쳐 10나노 중초반대인 4세대부터는 1a, 1b(5세대), 1c(6세대)로 불린다.

SK하이닉스가 4세대 공정이라면 삼성전자의 12나노급 공정은 5세대 10나노급 공정을 의미한다. 미세공정에서는 삼성전자가 SK하이닉스보다 좀 더 앞서가고 있다. 12나노급 D램은 이전 세대 제품 대비 생산성이 약 20% 향상됐다.

출시 시기도 삼성전자가 앞섰다. AMD가 지난해 11월 서버용 CPU인 '4세대 에픽(코드명 제노아)'을 내놓으면서 삼성전자 역시 지난해 12월 12나노급 공정으로 16Gb(기가비트) DDR5 D램을 개발을 알렸다. 반면 SK하이닉스는 올해 초 인텔이 서버용 CPU인 '4세대 제온(코드명 사파이어래피즈)'의 출시를 알리면서 1a나노미터(nm) DDR5 서버용 D램 인증을 발표했다.

SK하이닉스가 서버용 CPU 시장 점유율이 높은 인텔에 집중해 DDR5 시장에 힘을 쏟는다면 삼성전자는 AMD와 호환성에 힘을 기울이고 있는 것이다.

조 매크리(Joe Macri) AMD 최고기술책임자는 "기술의 한계를 뛰어넘는 혁신을 위해서는 업계 파트너 간 긴밀한 협력이 필요하다"며 "AMD의 젠(Zen) 플랫폼에서 DDR5를 검증하고 최적화하는데 삼성과 협력해 기쁘다"고 말했다.

다만 삼성전자도 인텔과 10나노급 4세대 DDR5 D램의 인증을 진행 중이고 SK하이닉스도 AMD와 호환성 검증을 진행하고 있는 만큼 시장 상황은 언제든 변할 수 있다는 설명이다.

반도체 업계 관계자는 "양 측이 현재 DDR5 시장 선점을 위해 치열하게 경쟁을 하고 있는 상황에서 누가 먼저 앞서나간다고 하더라도 이상하지 않다"면서 "과거에는 삼성전자가 앞서나가고 SK하이닉스와 마이크론이 뒤를 따라가는 상황이 많았지만 최근에는 SK하이닉스와 마이크론도 기술 경쟁에서 우위에 앞서는 경우도 생기고 있다"고 전했다.

◆서버용 DDR5 D램 테스트 환경 구축

아직 글로벌 경기 침체로 인해 글로벌 빅테크 기업들의 서버 투자가 주춤하고 있지만 결국 DDR5로의 전환이 불가피한 상황이라 이를 대비해 양사의 기술 경쟁은 더욱 치열해질 것이라는 분석이다.

실제 삼성전자와 SK하이닉스는 최근 서버용 DDR5 D램용 테스트 부품·장비를 연이어 도입하면서 본격적인 테스트 환경 구축에 나섰다. 특히 삼성전자는 성능과 전력 효율 개선을 통해 12나노급 D램 라인업을 확대해 나갈 계획이다. 데이터센터, 인공지능, 차세대 컴퓨팅 등 다양한 응용처에 공급할 예정이다.

또 최근 삼성전자는 삼성디스플레이에서 운영자금 20조원을 차입했다. 인텔이 초기 물량 공급에 이어 5월 사파이어래피즈의 대량 생산(램프업)을 추가로 시작한다. 이 시기부터 서버 시장에 CPU 교체 수요와 맞물려 DDR5 D램 수요도 급증할 것으로 전망되는 만큼 DDR5에 대한 본격적인 투자가 이뤄질 것으로 예상된다. 실제 이번에 차입한 20조원은 DDR5, LPDDR5X 등 고성능 D램 생산을 위한 선단공정 전환에 투입될 것이라는 예측이다. 

삼성전자 메모리사업부 DRAM개발실장 이주영 부사장은 "업계 최선단 12나노급 D램은 본격적인 DDR5 시장 확대의 기폭제가 될 것"이라며 "차별화된 공정 기술력으로 개발된 제품은 뛰어난 성능과 높은 전력 효율로 고객의 지속 가능한 경영 환경을 제공할 것"이라고 강조했다.