[디지털데일리 김도현 기자] SK하이닉스가 메모리 불황에서 벗어나기 위한 몸부림을 이어간다. 불행 중 다행으로 탈출구를 찾았다. 고대역폭 메모리(HBM)와 더블데이터레이트(DDR)5가 대상이다.

2일 시장조사기관 트렌드포스에 따르면 HBM 시장은 2025년까지 연평균 45% 성장이 예상되는 주요 시장으로 부상하고 있다.

HBM은 여러 개 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 대폭 끌어올린 고성능 반도체다. 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3) 순으로 개발되고 있다.

인공지능(AI) 분야가 급속도로 확산하면서 고부가 메모리 수요가 대폭 늘었고 상당 부분이 HBM 쪽으로 흐르게 됐다. SK하이닉스는 HBM 부문에서 선두주자로 꼽힌다. 현시점에서 4세대 제품을 양산 중인 곳은 SK하이닉스뿐이다.

최근 HBM 주문량이 빠르게 증가하자 SK하이닉스도 적극 대응 중이다. 상반기 누적 적자가 6조3000억원에 달하면서 올해 시설투자액(CAPEX)을 전년대비 50% 축소하기로 했으나 HBM 관련해서는 투자를 아끼지 않고 있다. 경기 이천, 충북 청주 등 주요 사업장에 HBM 제조를 위한 패키징 라인을 증설했거나 검토하는 등 물밑 작업을 이어가고 있다.

SK하이닉스는 지난달 말 개최한 ‘2023년 2분기 실적 컨퍼런스콜’에서 “2분기에 HBM 출하량이 전기대비 2배 이상 늘었다. HBM과 DDR5 두 제품 매출은 작년보다 2배 이상 커질 것”이라면서 “5세대인 HBM3E를 위한 10나노급 5세대(1b) D램과 실리콘관통전극(TSV) 라인을 확대할 것”이라고 밝혔다.

현재 HBM의 주요 고객은 그래픽처리장치(GPU) 1~2위 엔비디아와 AMD다. 양사는 GPU 기반 AI 가속기를 경쟁적으로 내놓으면서 HBM 큰 손으로 거듭난 상태다. SK하이닉스가 HBM 생산량을 증대하는 이유다.

트렌드포스에 따르면 구글, 아마존웹서비스(AWS) 등도 HBM3 또는 HBM3E 기술을 적용한 차세대 AI 가속기를 준비 중이다. HBM을 구매할 글로벌 기업이 추가된다는 의미다. 이에 맞춰 SK하이닉스는 증설을 지속하는 한편 고객 다변화를 이뤄낼 것으로 예상된다.

앞서 언급한 DDR5 부문에서도 SK하이닉스의 존재감이 두드러진다. DDR5는 국제반도체표준협의기구(JEDEC)이 정한 차세대 D램 규격이다. DDR은 한 클럭 사이클 동안 두 번 데이터 신호를 송수신할 수 있다. ▲DDR 2차선 ▲DDR2 4차선 ▲DDR3 8차선 ▲DDR4 16차선 ▲DDR5 32차선 수준으로 확대된다. 차선이 넓어지면 교통이 원활해지는 것처럼 높을수록 D램 전력 효율과 성능이 올라간다.

D램 규격이 달라지면 함께 쓰이는 중앙처리장치(CPU)도 변화해야 한다. DDR5 D램에 맞춰 동작할 수 있는 CPU가 필요하기 때문이다. 인텔은 올해 초 차기 서버용 CPU ‘사파이어 래피즈’를 출시한 바 있다.

업계에서는 하반기부터 사파이어 래피즈가 본격적으로 데이터센터 도입될 것으로 보고 있다. 이에 따라 DDR5 D램 수요가 급증하게 되는 것이다. SK하이닉스는 경쟁사보다 먼저 인텔과 검증 절차를 진행하면서 DDR5를 선도하기 위한 발판을 만들어나가고 있다.

올해 1월 10나노급 4세대(1a) D램 인증을 받았고 5월에는 1b D램 개발을 끝내고 이 기술이 적용된 서버용 DDR5를 인텔에 제공했다는 소식을 전했다.

반도체 업계 관계자는 “SK하이닉스가 차세대 메모리 분야에서 경쟁사와 어깨를 견주고 있다는데 의미가 있다”며 “당장 업황이 좋지 않아 실적이 부진했으나 HBM, DDR5 등을 앞세워 충분히 반등할 수 있을 것”이라고 분석했다.