[비즈니스포스트] SK하이닉스가 이미지센서와 메모리에 연산기능을 더해 반도체 제품을 만들어 고도화하는 데 힘을 주고 있다.

인공지능과 빅데이터, 고성능 컴퓨팅 등 새롭게 떠오르는 시장에서 차세대 반도체 수요가 늘어날 것으로 예상하고 미래 먹거리를 찾으려는 움직임으로 분석된다.
 

15일 SK하이닉스에 따르면 주력사업인 메모리 반도체뿐만 아니라 이미지센서에서도 연산기능을 더한 제품을 개발하는데 공을 들이는 것으로 파악된다.

SK하이닉스 관계자는 “이미지센서와 메모리 반도체 등 기존 제품에 연산기능을 더하는 제품을 준비하고 있다”며 “하지만 구체적인 일정이나 로드맵은 대외비이기 때문에 알려주기 어렵다”고 말했다.

SK하이닉스가 개발하고 있는 이미지센서는 기존 이미지센서에 인공신경망 기술을 결합한 제품으로 이미지를 변환하는 과정에서 피사체의 특징을 인식할 수 있는 것으로 전해졌다.

기존에는 중앙처리장치(CPU)와 이미지센서가 분리돼 있던 것과 달리 이미지센서가 자체적으로 연산기능을 갖추게 돼 소비전력과 실행시간을 줄일 수 있다는 장점도 가진다. 

더욱이 피사체 특징을 인식할 수 있어 이를 스마트폰에 적용하게 되면 사용하는 사람이 스마트폰의 실제 소유자인지 판별하는 역할도 수행할 수 있다.

SK하이닉스는 이미지센서의 고화소 경쟁이 한계에 다다른 것에 착안해 인공지능 연산기능을 더해 새로운 시장수요를 만들어내려는 것으로 풀이된다.

이미지센서는 스마트폰뿐만 아니라 자율주행 자동차와 확장현실 기기 등 미래 산업에서 쓰임새가 넓어질 것으로 예상되고 있다.

시장조사전문기관 카운터포인트리서치와 스카이퀘스트 등의 분석을 종합하면 이미지센서 시장은 올해 26조 원 규모에서 2028년에는 41조 원 규모로 성장할 것으로 예상된다.

SK하이닉스는 기존 주력사업인 메모리반도체 사업에서도 연산기능을 더한 제품을 개발하는 데 공을 들이고 있다.

메모리 반도체는 본래 데이터를 저장하는 기능만을 수행해 왔지만 SK하이닉스는 중앙처리장치(CPU)에서 수행하던 연산기능을 더하는 기술을 고도화하고 있는 것이다.

SK하이닉스는 올해 2월에는 연산기능을 갖춘 차세대 메모리 반도체인 PIM(프로세싱 인 메모리)을 개발하기도 했다.

PIM 반도체 기술은 인공지능을 중심으로 반도체 시장이 재편되면서 전력손실이나 데이터 지연을 잡기 위해 개발되고 있는 차세대 반도체다. SK하이닉스뿐만 아니라 삼성전자도 뛰어들어 주목되는 분야다.

PIM 반도체가 개발되기 전에는 일반적으로 하나의 시스템에 입력된 데이터가 임시 저장소인 D램 반도체에 저장되고 D램은 중앙처리장치의 데이터 처리속도에 맞춰 저장한 데이터를 전송하는 방식으로 구동됐다. 

이런 시스템에서 중앙처리장치는 전송받은 데이터를 처리하고 결과를 내보내거나 다시 저장소인 낸드플래시와 같은 비휘발성 메모리에 데이터를 전송해 저장하는 역할을 한다. 

하지만 PIM 반도체 기술이 등장하면서 하나의 칩이 메모리와 중앙처리장치의 역할을 모두 할 수 있게 되면서 데이터 처리속도가 한층 빨라질 수 있게 됐다.

PIM기술은 대규모 데이터를 처리하거나 실시간으로 데이터를 내놓아야 하는 인공지능, 데이터센터, 고성능 컴퓨팅에서 쓰임새가 확대될 것으로 전망된다.

SK하이닉스는 또한 올해 10월에는 반도체 업계 최초로 DDR5 D램에 기반한 CXL 메모리에 연산기능까지 통합한 CMS 솔루션 제품 개발에 성공하기도 했다.

CXL메모리는 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU), 메모리 등을 효율적으로 사용하기 위해 만들어진 차세대 D램이다.

SK하이닉스가 개발한 CXL메모리는 모듈화 돼 있어 메모리 반도체를 추가할 수 있도록 설계돼 있어 확장성이 높다.

기존 데이터센터에 들어가는 서버용 인터페이스는 한번 채택되면 메모리 용량과 성능이 고정되는 한계를 지니고 있었다. 마치 개인용 PC에 들어가는 메모리 슬롯의 개수가 한정되어 있는 것과 같은 이치다.

하지만 모듈화돼 있는 CXL메모리를 도입하게 되면 추가로 메모리 반도체를 더할 수 있어 비용이 절감되는 이점이 있다.

SK하이닉스가 개발한 CMS 솔루션은 이와 같이 여러 메모리를 유연하게 확장할 수 있는 CXL메모리의 장점에 빅데이터 분석 응용프로그램이 자주 수행하는 머신 러닝 및 데이터 필터링 연산기능까지 함께 제공하는 새로운 기술이다.

데이터센터를 운영하는 고객사들에게 비용절감을 극대화할 있도록 만드는 기술인 만큼 향후 성장 잠재력도 높은 기술로 평가받는다.

전자업계 한 관계자는 “SK하이닉스는 연산기능을 내재화해 수십 개의 중앙처리장치에서 데이터를 처리하는 것보다 효율적인 성과를 거두는 새로운 개념의 반도체 기술을 개발하고 있어 앞으로 새로운 시장을 발굴하는데 도움이 될 것으로 전망된다”고 말했다. 조장우 기자