[세미콘 KOR 2021] 차선용 부사장, 메모리 산업 미래·책임 조망

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입력 2021.02.03 13:35
차선용 SK하이닉스 부사장이 ‘세미콘 코리아 2021’ 오프닝 기조연설에서 ‘메모리산업의 미래와 기업 책임’을 조망했다. ‘세미콘 코리아 2021’는 세계 반도체 산업 현황과 미래를 파악할 수 있는 장으로 2월 3일부터 5일까지 진행된다.

세미콘코리아 2021 기조연설을 맡은 차선용 SK하이닉스 부사장 / SK하이닉스
차선용 부사장은 세계 데이터 사용량이 급증에 대한 언급으로 기조연설을 시작했다. 전 세계 데이터 사용량이 현재 구비된 전체 메모리 용량을 위협할 정도라고 설명하며, 데이터를 따라가는 메모리 기술 발전의 중요성을 언급했다.

그는 데이터 사용량 급증 현상을 ‘데이터 폭발’이라고 언급하며 ‘5년내 현재의 두배에 달하는 데이터가 창조될 것’이라고 분석했다. 특히 코로나 팬데믹으로 인한 언택트 환경 가속화, 스마트카 및 IOT환경 구성, 빅데이터 활용기술 발전으로 데이터 전송량 증가란 변화가 계속 가속될 것이라고 강조했다.

데이터 급증에 이은 환경오염과 기업 책임

차선용 부사장은 "메모리 디바이스 제작자 입장에서 경제성 외 환경오염에 대한 사회적 책임감을 느끼고 있다"며 "SK하이닉스 등 다양한 메모리·반도체 기업이 에너지효율성과 성능 개선을 모두 잡는 방안을 고려하고 있다"고 이야기했다.

발표에 따르면 영상 스트리밍·데이터는 전체 인터넷 트래픽 중 80%를 차지하고 있다. 특히 영상 스트리밍은 30분 사용 당 1.6㎏ 에 해당하는 이산화탄소(CO2)를 발생시키며, 2030년에는 전세계 전력중 4.1%를 사용하게될 것으로 예측된다.

특히 데이터 센터는 DRAM의 경우 개당 2000만GB, NAND의 경우 개당 7억5000만GB 데이터를 사용한다. 데이터센터는 연 평균 15%씩 성장하고 있기 때문에, 차선용 부사장은 메모리가 데이터 급증량을 따라잡기 어려워지는 순간을 맞이할 것이라고 내다봤다.

이어 차선용 부사장은 메모리·반도체 기업은 환경오염을 줄이기 위해 ▲고저장용량 ▲고속전송 ▲저전력소모 삼박자를 갖춘 제품 개발에 힘쓰고 있음을 강조했다. 메모리와 제품 개발을 진행하면서 성능과 비례해 에너지 효율성을 갖추기 위해 노력하고 있다는 입장이다.

예시로 꺼내든 내용은 ‘공정 미세화(Scaling down)’였다. 반도체·메모리 기업은 개발 역사에서 DRAM과 NAND 등 주요 제품의 소형화 또는 미세공정을 추진해왔으며 전력 감소량과 에너지 효율성을 증가시켰다고 설명했다.

SK하이닉스가 세계최초로 출시한 2세대 10나노급(1ynm) DDR5 D램 / SK하이닉스
특히 DRAM기술의 에너지 효율성 증가에 대해 조명했다. 발표자료에 따르면 DDR2에서 DDR5로 진화한 DRAM은 다음 세대마다 눈에 띄게 에너지 효율성을 향상시켜왔다. DDR3 전력 소모량은 DDR2 대비 80%정도밖에 되지 않으며, DDR5 기술에서는 43%까지 전력 소모량을 줄인 것으로 나타났다.

새로운 메모리 반도체, 기술 한계와 경제적 문제 극복

차선용 부사장은 기존 제품군 발전 외에도 기술 한계와 경제적 문제를 극복하기 위한 새로운 메모리 반도체 기술 개발 이야기도 꺼냈다.

그는 "에너지 효율성을 추진할 경제적인 문제에 부딪히고 있다"며 "이런 기술 한계극복과 경제적인 문제 혁파를 위해 업계에서는 다양한 학계 및 산업과 협업하고 있다"고 밝혔다.

이어 "산업계에서 원하는 전력과 에너지효율성을 동시에 얻기 위해선, 기존 제품 군과 차별화된 새로운 방식의 접근과 개발도 계속 대두되는 상황이다"라고 전했다.

차선용 부사장은 대표적인 예시로 HBM·ULM·AIM 등 3가지 기술의 등장을 제시했다. 해당 기술이 DRAM과 시스템온칩(SoC) 간 격차를 줄이고 융합을 통해 성능과 전력 효율성을 개선해나가고 있다는 설명이다.

HBM(High Bandwidth Memory solution)은 CPU·GPU간 거리를 좁히고 1024개 입출력장치(I/O)를 사용해 기존 DRAN 대비 데이터 전송 경로를 32배수준으로 향상시킨 기술이다. 데이터 전송 경로를 다량으로 설정함으로써 총 데이터 전송량을 증가시킨다.

기존 DRAM 대비 4배 빠른 데이터 전송 속도를 보이며, 에너지효율성은 40%개선되는 것으로 알려져있다. HBM1에서 HBM2로 개발을 거듭하며 지속적으로 속도와 에너지효율성을 발전시키고 있다. 차선용 부사장에 따르면 현재 인공지능(AI) 개발 분야에서 크게 각광받고 있는 것으로 알려졌다.

ULM(Ultra Low power Memory)은 기존 SRAM 대비 최대 1000배 빠른 속도를 가지고 있으며, HBM 대비 에너지 효율성 4배 개선 가능한 기술이다. 시스템온칩 분야 협력과 적용을 통해 더 많은 전력소모 개선을 추진하고 있다.

AIM(Acceleration in memory)은 메모리안에 연산기능을 투입한 기술이다. GPU와 CPU로 전송에 쓰는 데이터 전력량을 줄이고, 메모리 자체에서 연산을 처리한다. 덕분에 처리속도와 전력 효율성을 모두 개선할 수 있다.

차선용 부사장은 끝으로 "SK하이닉스는 앞으로 메모리·반도체 기업으로서, 데이터 사용량 급증과 전력 사용량을 주시하며 사회적 책임과 기업적 역량상승을 위해 나아가겠다"고 말했다.

이민우 기자 minoo@chosunbiz.com


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