"불황에도 초격차 유지"…삼성·SK, DDR5에 힘 싣는다

[아이뉴스24 서민지 기자] 삼성전자와 SK하이닉스가 반도체 불황 속 초격차 기술 개발에 힘을 싣고 있다. 반도체 불황 속에도 기술 우위를 이어가며 주도권을 뺏기지 않겠다는 의지로 풀이된다.

SK하이닉스는 현존 D램 중 가장 미세화된 10나노급 5세대(1b) 기술 개발을 완료하고, 해당 기술이 적용된 서버용 DDR5를 인텔에 제공해 '인텔 데이터센터 메모리 인증 프로그램' 검증 절차에 돌입했다고 30일 밝혔다.

이 프로그램은 인텔의 서버용 플랫폼인 제온 스케일러블 플랫폼에 사용되는 메모리 제품의 호환성을 공식 인증하는 성격을 갖고 있다.

이번에 인텔에 제공된 DDR5 제품은 동작속도가 6.4Gbps(초당 6.4기가비트)로, SK하이닉스 기술진은 현재 시장에 나와 있는 DDR5 중 최고 속도를 구현했다. 이는 DDR5 초창기 시제품보다 데이터 처리 속도가 33% 향상된 것이다.

또 회사는 이번 1b DDR5에 'HKMG(High-K Metal Gate)' 공정을 적용해 1a DDR5 대비 전력 소모를 20% 이상 줄였다. HKMG는 유전율(K)이 높은 물질을 D램 트랜지스터 내부의 절연막에 사용해 누설 전류를 막고 정전용량을 개선한 차세대 공정으로, 속도를 빠르게 하면서도 소모 전력을 줄일 수 있다는 점이 특징이다.

삼성전자도 최근 12나노급 공정으로 16Gb(기가 비트) DDR5 D램 양산을 시작했다. 12나노급 공정은 5세대 10나노급, 즉 1b 공정을 의미한다.

이 제품은 이전 세대 제품 대비 생산성이 약 20% 향상되고, 소비 전력은 약 23% 개선됐다. 소비 전력 개선으로 데이터센터 등을 운영하는 데 있어 전력 운영 효율을 높일 수 있다.

삼성전자는 유전율(K)이 높은 신소재 적용으로 전하를 저장하는 커패시터의 용량을 늘렸다. D램의 커패시터 용량이 늘어나면 데이터 신호의 전위차가 커져 구분이 쉬워진다.

DDR5 규격의 12나노급 D램은 최고 동작 속도 7.2Gbps를 지원한다. 이는 1초에 30GB 용량의 UHD 영화 2편을 처리할 수 있는 속도다. 삼성전자는 고객 수요에 맞춰 12나노급 D램 라인업을 지속적으로 확대해 데이터센터·인공지능·차세대 컴퓨팅 등 다양한 응용처에 공급한다는 계획이다.

현재 반도체 업계는 DDR4에서 DDR5로의 세대 교체를 앞두고 있다. 글로벌 데이터센터 중앙처리장치(CPU) 시장에서 점유율 90% 이상을 차지하는 인텔이 DDR5를 지원하는 제품을 출시한 것이 기점이 됐다.

앞서 인텔은 올해 초 인텔 CPU 중 처음으로 DDR5를 지원하는 4세대 인텔 제온 스케일러블 프로세서(사파이어 래피즈)를 공개한 바 있다.

업계에서도 DDR5의 성장세를 기대하는 분위기다. 삼성전자는 지난 4월 진행된 1분기 실적 컨퍼런스콜에서 "현재 기준으로 전체 PC, 서버용 D램 수요 가운데 DDR5 채용 비중은 20% 초반 수준까지 증가세를 보이고 있다"며 "DDR5는 신제품으로 아직 재고 수준이 낮아 하반기에도 추가 수요가 예상된다"고 말했다.

SK하이닉스도 1분기 실적 컨퍼런스콜을 통해 "제품 공급력 측면에서 서버의 경우 DDR4 대비 DDR5 크로스오버가 내년 2분기에 이뤄질 것"이라며 "PC는 내년 1분기로 예상한다"고 밝혔다.