서버 뜨고 모바일 지고···삼성·SK, 반도체 먹거리가 달라진다

서버·모바일용 D램 희비···점유율 격차 ↑

챗GPT發 AI 혁신···"HBM 수요 늘어날 것"

인텔, 서버 CPU 신규 출시···삼성·SK "기대"

삼성전자와 SK하이닉스가 반도체 한파로 몸살을 앓고 있는 가운데 서버용 D램 수혜가 예상되고 있다. 인공지능(AI) 시대의 새 문을 연 챗GPT발(發) 효과로 반도체 수요가 늘어날 것으로 분석된 것이다. 또 글로벌 서버용 CPU(중앙처리장치) 시장을 지배하고 있는 인텔의 신제품 출시도 서버용 수요를 자극하고 있어 반도체 시장의 기대감을 높이고 있다.

23일 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 D램 생산기업의 반도체 비트(Bit) 생산량 중 서버용 D램이 차지하는 비중은 37.6%로 예측된다. 지난해와 비교해 2.7%포인트 증가한 수치다. 반면 같은 기간 모바일 D램 비중은 38.5%에서 36.8%로 2%포인트 이상 줄어들 전망이다. 내년 점유율은 서버가 40%, 모바일이 36%로 격차가 더욱 확대될 예정이다.

트렌드포스는 "서버는 인공지능(AI) 및 고성능 컴퓨팅(HPC)과 관련해 새로 등장한 애플리케이션이 D램 성장을 가속화한다"며 "서버는 전체 기기 출하량과 메모리 용량 면에서 스마트폰을 능가할 것"이라고 내다봤다. 반면 모바일에 대해서는 "지난해 스마트폰은 재고 압박이 심해져 공급 과잉이 상당했다"며 "올해 스마트폰과 D램 출하량은 보수적"이라고 설명했다.

반도체 업계에선 AI 시장에 혁신을 일으킨 챗GPT 효과로 HBM(고대역폭 메모리) 수요가 증가할 것으로 보고 있다. 업계 관계자는 "지금껏 메모리 반도체는 PC, 모바일, 클라우드의 성장으로 수요가 증가했는데 AI 시장이 다음 단계가 될 것 같다"고 말했다. 그러면서 "AI 시대에 맞춘 새로운 CPU, GPU(그래픽저장장치) 등이 등장하면 이에 맞는 메모리도 출시돼야 하기 때문에 HBM 수요도 늘어날 것"이라고 설명했다.

HBM은 첨단 패키지 방식인 TSV(실리콘 관통전극) 기술을 적용해 여러 개의 D램을 수직으로 연결한 반도체를 뜻한다. 일반적인 D램은 데이터를 처리해야 하는 양이 늘어날수록 데이터 병목 현상이 발생하게 되는데 HBM은 물리적인 면적이 늘어나 1000개 이상의 DQ(데이터 전송 통로)를 확보하게 된다. AI 반도체 시장이 커지면 데이터 처리량이 늘어날 수밖에 없어 HBM 수요가 높아질 수밖에 없는 이유다.

한태희 성균관대 반도체시스템공학과 교수 "챗GPT는 거대한 데이터센터에서 가동되는 클라우드 시스템이라고 볼 수 있다"며 "마이크로소프트(MS)뿐만 아니라 네이버, 아마존 등이 경쟁적으로 챗GPT와 유사한 프로그램을 운영할 것으로 보여 HBM 수요가 늘어날 수 있다"고 설명했다. 다만 한 교수는 "반도체 기업의 메모리 재고가 많이 쌓여 있어 의미 있는 반전까지 시간이 필요할 것"이라고 덧붙였다.

그래픽=배서은 기자

이밖에 데이터센터 증설도 서버용 D램 수요를 끌어올릴 것으로 보인다. 서버용 CPU 시장을 90% 점유하는 인텔이 최근 DDR5를 적용한 신규 CPU '사파이어 래피즈' 출시하면서다. 데이터센터는 SNS에 올라오는 사진이나 영상 등 각종 데이터를 저장하는 시설로 구글, 아마존, 메타 등 글로벌 클라우드 기업이 운영하고 있다.

데이터센터를 운영하는 기업이 CPU를 바꾸려면 D램 모듈도 함께 교체해야 한다. 고성능 반도체를 사용하는 만큼 메모리 탑재율도 높아질 수밖에 없다. 특히 DDR5 ASP(평균판매가격)는 DDR4 대비 약 20~30% 높아 반도체 기업 수익성 개선에 큰 도움이 될 전망이다. DDR은 데이터 전송속도 등에 따라 세대를 구분하며 숫자가 높을수록 성능이 개선된 제품을 뜻한다.

삼성전자와 SK하이닉스도 서버 반도체가 반등할 것으로 내다봤다. 작년 4분기 컨퍼런스콜에서 삼성전자는 "하반기는 신규 CPU 출시에 따른 DDR5 수요 확대가 본격화될 것으로 기대한다"고 밝혔다. SK하이닉스도 "DDR5는 시장의 사업 기회이고 올해와 내년이 데이터센터들의 교체 주기가 왔다고 보여진다"며 "신규 CPU와 맞물리며 기회 요인이 될 것"이라 예상했다.