글로벌 기업과 표준화…3D 적층 D램도 개발 나서
맞춤형 HBM·차세대 SSD로 AI 메모리 시장 공략
AI 인프라 2030년 20배…SSD 처리량 4~8배로

SK하이닉스 안현 개발총괄 사장이 14일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘반도체대전(SEDEX) 2026’에서 ‘AI 시대, 메모리 기술의 진화 방향’을 주제로 기조연설을 하고 있다. SK하이닉스 제공

안현 SK하이닉스 개발총괄 사장(CDO)이 기존 고대역폭메모리(HBM)보다 용량을 10배 이상 늘린 고대역폭플래시(HBF) 개발 계획을 밝혔다. 인공지능(AI) 추론 시장이 커지면서 급증하는 데이터 수요에 대응하기 위해 HBF와 3차원 적층 D램, 차세대 솔리드스테이트드라이브(SSD) 등으로 메모리 기술을 다변화한다는 구상이다.

안현 SK하이닉스 개발총괄 사장(CDO)이 기존 고대역폭메모리(HBM)보다 용량을 10배 이상 늘린 고대역폭플래시(HBF) 개발 계획을 밝혔다. 인공지능(AI) 추론 시장이 커지면서 급증하는 데이터 수요에 대응하기 위해 HBF와 3차원 적층 D램, 차세대 솔리드스테이트드라이브(SSD) 등으로 메모리 기술을 다변화한다는 구상이다.

안 사장은 14일 서울 강남구 코엑스에서 열린 ‘반도체대전(SEDEX) 2026’ 기조강연에서 “고대역폭플래시(HBF)는 기존 고대역폭메모리(HBM)보다 대역폭은 절반 수준이지만 용량은 10배 이상으로 늘릴 수 있다”고 말했다.

HBF는 D램 대신 낸드플래시를 수직으로 쌓고 실리콘관통전극(TSV)으로 연결하는 차세대 메모리다. HBM과 일반 D램 사이에 배치해 대용량 데이터를 공급하는 역할을 맡는다. SK하이닉스는 글로벌 파트너들과 협력해 올해 7월 규격 초안인 ‘스펙 0.7’을 공개했으며, 2027년 1월 최종 규격을 마련할 계획이다.

낸드는 D램보다 응답 속도가 느리고 쓰기 수명에 제약이 있지만 AI 추론에서는 데이터를 읽는 작업이 많아 활용 가능성이 크다는 게 회사 측 설명이다. 데이터를 미리 가져오는 프리페치 기술로 응답 속도 한계를 보완할 수 있다는 것이다.

SK하이닉스는 연산기와 메모리를 수직으로 연결하는 3D 적층 D램도 개발하고 있다. 그래픽처리장치(GPU)나 신경망처리장치(NPU) 위에 D램을 직접 쌓아 데이터 이동 거리를 줄이는 기술이다. 안 사장은 “3D 적층 D램은 입출력(I/O)을 기존 HBM보다 수십 배 늘려 AI의 성능 병목을 해결하는 새로운 메모리 계층”이라고 설명했다.

HBM도 고객 맞춤형 제품으로 진화시킨다. 메모리 하단의 베이스 다이에 고객이 요구하는 기능을 통합해 AI 시스템의 성능과 효율을 높이는 방식이다. 안 사장은 “표준 HBM과 커스텀 HBM이 병행하겠지만 장기적으로는 커스텀 트렌드가 더 확대될 것”이라고 전망했다.

차세대 SSD ‘스토리지 넥스트’는 낸드와 컨트롤러를 새롭게 설계해 기존 제품보다 초당 입출력 처리량을 4~8배 높이는 것이 목표다. 여러 AI 시스템이 메모리 자원을 공유하는 컴퓨트익스프레스링크(CXL) 기반 메모리 풀링 기술도 개발하고 있다.

이 같은 기술 개발은 AI 추론 시장의 성장에 대응하기 위한 것이다. 안 사장은 “추론 서비스 요청량이 연간 7배씩 성장하고 있다”며 “AI 인프라는 2026년을 1로 봤을 때 2030년 거의 20배까지 확대될 것”이라고 내다봤다.

그는 AI가 이전 연산 정보를 저장해 재활용하는 키-값 캐시(KV 캐시) 용량이 커지면서 기존 메모리만으로는 수요를 감당하기 어려워질 수 있다고 설명했다. 안 사장은 “새로운 메모리 계층을 구축해 성능과 용량의 병목을 해결해 나가고자 한다”고 강조했다.

서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘반도체대전(SEDEX) 2026’의 SK하이닉스 부스 전경. SK하이닉스는 ‘멈추지 않고 나아가는 AI 여정’을 주제로 전시관을 꾸렸다. SK하이닉스 제공

송상현 기자 songsang@busan.com