HBM 시대를 이끄는 K-AI 칩: 삼성전자와 리벨리온의 만남, 글로벌 시장을 향합니다!

HBM 시대를 이끄는 K-AI 칩: 삼성전자와 리벨리온의 만남, 글로벌 시장을 향합니다!

최근 인공지능(AI) 기술의 발전 속도가 정말 빠른데요.

 

이러한 AI 기술이 발전할수록 필수적으로 요구되는 것이 바로 AI 연산을 빠르고 효율적으로 처리할 수 있는 고성능 반도체입니다.

 

특히 대규모 데이터 학습 및 추론에 중요한 역할을 하는 고대역폭 메모리(HBM) 기술이 반도체 시장의 판도를 바꾸고 있습니다.

 

이러한 중요한 시기에 우리나라의 삼성전자와 AI 반도체 설계 스타트업인 리벨리온이 협력하여 개발한 HBM 기반 K-AI 칩이 글로벌 시장에서 주목받고 있는데요. 이 K-AI 칩이 무엇인지, 어떤 의미를 갖는지 자세히 알아보는 시간을 갖겠습니다.

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1. AI 시대, 왜 HBM이 중요할까요?

 

인공지능 기술, 특히 챗GPT와 같은 생성형 AI는 엄청난 양의 데이터를 동시에 처리해야 합니다.

 

이 과정에서 데이터 연산을 담당하는 핵심 칩(주로 GPU나 NPU)과 데이터를 저장하고 공급하는 메모리 간의 데이터 이동 속도가 매우 중요해지는데요.

 

기존의 메모리로는 이 속도를 따라가기 어렵습니다. 마치 고속도로에 차는 많은데 차선이 좁아 병목 현상이 발생하는 것과 같은 상황입니다.

 

이러한 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 바로 고대역폭 메모리, HBM입니다.

 

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 올려 데이터가 이동하는 통로(대역폭)를 혁신적으로 넓힌 기술입니다.

 

이를 통해 AI 칩이 훨씬 빠르고 효율적으로 데이터를 주고받을 수 있게 되어, 복잡하고 방대한 AI 연산을 신속하게 처리할 수 있도록 돕습니다.

 

AI 시대에 HBM이 핵심 부품으로 떠오르는 이유가 바로 여기에 있습니다.

 

시장조사기관의 전망에 따르면, HBM 시장은 폭발적으로 성장하여 몇 년 안에 전체 D램 시장 매출의 상당 부분을 차지하게 될 것으로 예상되고 있습니다.

 

2. 삼성전자와 리벨리온의 K-AI 칩은 무엇일까요?

 

우리나라의 대표적인 메모리 반도체 기업인 삼성전자와 혁신적인 AI 반도체 설계 기술을 가진 스타트업 리벨리온이 손을 잡고 HBM 기반의 차세대 AI 칩 '리벨(REBEL)' 시리즈를 개발했습니다.

 

특히 주목받는 제품은 HBM을 여러 개 탑재한 '리벨 쿼드(REBEL QUAD)'입니다.

 

리벨리온은 2020년에 설립된 AI 반도체 설계 전문 기업으로, 데이터센터 등 AI 추론 연산에 특화된 시스템온칩(SoC)을 개발해왔습니다.

 

기존에 '아톰'과 같은 AI 칩을 출시하며 기술력을 인정받았는데요. 이번에는 삼성전자의 최첨단 파운드리(반도체 위탁 생산) 4나노 공정과 최신 HBM3E 기술을 활용하여 '리벨 쿼드'를 만들어냈습니다.

 

이는 국내 팹리스(반도체 설계 전문 회사)와 종합 반도체 기업 간의 강력한 협력 사례로 평가받고 있습니다.

 

리벨 쿼드는 칩렛(Chiplet) 구조를 도입하여 여러 개의 코어를 하나로 묶는 방식을 사용했으며, 여기에 삼성전자의 고성능 HBM3E(12단)를 4개 탑재했습니다.

 

3. '리벨 쿼드'의 성능과 중국산 추월의 의미

 

삼성전자와 리벨리온이 개발한 '리벨 쿼드'는 뛰어난 성능을 보여주며 업계의 주목을 받고 있습니다.

 

특히 AI 추론 성능 면에서 화웨이가 만든 중국산 AI 칩인 어센드 910C보다 2.5배가량 우수한 성능을 갖춘 것으로 평가받습니다.

 

이러한 성능 차이는 '리벨 쿼드'가 최신 세대의 HBM인 HBM3E를 탑재한 반면, 중국산 칩은 미국 제재 등의 영향으로 구형 HBM을 사용한 데서 기인하는 것으로 알려져 있습니다.

 

중국은 AI 기술과 반도체 산업에 막대한 투자를 하고 있으며, AI 칩 분야에서도 빠르게 추격하고 있습니다.

 

이러한 상황에서 우리나라의 AI 칩이 중국산 제품을 기술적으로 앞섰다는 것은 매우 의미 있는 성과입니다.

 

이는 우리나라가 AI 시대의 핵심 부품인 AI 칩 분야에서 기술 경쟁력을 확보하고 있음을 보여주는 동시에, 글로벌 시장에서 '메이드 인 코리아' AI 칩의 가능성을 증명한 것이라고 할 수 있습니다.

 

리벨리온은 리벨 쿼드의 성능 검증을 올 하반기 국내외 고객사와 진행한 후, 내년부터 본격적으로 양산에 돌입할 계획이라고 밝히고 있습니다.

 

대규모 언어 모델(LLM) 및 멀티모달 AI 연산, 그리고 데이터센터 인프라에서 중요한 전력 효율성을 강점으로 내세워 글로벌 시장 공략에 나설 예정입니다.

 

이미 중동이나 일본 등 다양한 지역으로 사업 거점을 확대하며 한국 AI 칩 수출의 교두보를 마련하고 있습니다.

 

4. 글로벌 수출 가능성과 반도체 산업 경쟁력 강화

 

'리벨 쿼드'와 같은 국산 AI 칩의 성공적인 개발과 성능 입증은 우리나라 반도체 산업의 경쟁력을 한 단계 끌어올리는 중요한 계기가 될 것입니다.

 

우리나라는 오랫동안 메모리 반도체 분야에서 세계적인 강자로 자리매김해 왔습니다.

 

그러나 시스템 반도체, 특히 AI 칩과 같은 고성능 비메모리 반도체 분야에서는 상대적으로 약하다는 평가가 있었는데요.

 

이번 성과는 메모리 기술 강점인 HBM과 시스템 반도체 설계 기술을 결합하여 새로운 성장 동력을 확보했다는 점에서 큰 의미가 있습니다.

 

삼성전자는 파운드리와 HBM, 그리고 첨단 패키징 기술을 결합한 '원스톱 턴키(Turn-key)' 솔루션을 통해 팹리스 고객사들의 칩 개발 및 생산을 돕고 있습니다.

 

리벨리온과 같은 유망한 팹리스 기업과의 협력은 삼성전자의 파운드리 사업 경쟁력 강화에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

 

또한, 이는 우리나라 반도체 산업 생태계 전체를 튼튼하게 만들고, 글로벌 공급망에서 우리나라의 위상을 더욱 공고히 하는 데 기여할 것입니다.

 

글로벌 AI 칩 시장은 엔비디아가 압도적인 우위를 차지하고 있지만, 인공지능 기술의 확산과 함께 다양한 애플리케이션에 맞는 맞춤형 AI 칩 수요가 늘어나고 있습니다.

 

데이터센터 외에도 자율주행차, IoT 기기, 스마트폰 등 AI 칩이 필요한 분야는 무궁무진하며, 각 분야에 최적화된 성능과 전력 효율성을 갖춘 칩에 대한 요구가 커지고 있습니다.

 

이러한 시장 변화는 우리나라 AI 칩 기업들에게 새로운 기회를 제공합니다.

 

리벨리온을 비롯한 국내 AI 칩 기업들은 엔비디아와의 직접적인 경쟁보다는 특정 니치 마켓을 공략하거나, 뛰어난 전력 효율성 등 차별화된 강점을 내세워 글로벌 시장에 진출하려는 전략을 추진하고 있습니다.

 

특히 미국과 중국 외에 자체적인 AI 역량 구축을 목표로 하는 국가들에서 한국 AI 기술 및 칩에 대한 수요가 발생하고 있어, 이를 잘 공략한다면 한국 AI 칩 수출이 확대될 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

물론 앞으로 해결해야 할 과제도 많습니다. 엔비디아 등 기존 강자들과의 경쟁에서 살아남기 위한 지속적인 기술 혁신, 대규모 양산을 위한 생산 능력 확보, 그리고 다양한 글로벌 고객사 확보 등이 중요한 숙제로 남아있습니다.

 

하지만 삼성전자의 제조 역량과 리벨리온의 설계 기술이 시너지를 발휘한다면, HBM 시대를 맞아 대한민국이 AI 칩 분야에서도 글로벌 강국으로 도약할 가능성은 충분하다고 생각됩니다.

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