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엔비디아가 연 ‘HBM’ 시대…삼성·하이닉스는 어떻게 대비하는가?

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Thursday, June 06, 2024, 09:06:06

2년→1년으로 짧아진 엔비디아의 세대 교체 주기
SK하이닉스의 MR-MUF, 삼성전자의 TC-NCF…두 방식의 차이는?

 

인더뉴스 이종현 기자ㅣ엔비디아가 지난 2일 차세대 AI칩 '루빈(Rubin)'을 공개하며 6세대 고대역폭메모리인 'HBM4'를 탑재할 것이라 발표했습니다. 이에 따라 HBM 개발에 집중 중인 SK하이닉스와 삼성전자의 HBM 개발에 대한 방향성이 관심을 모으고 있습니다.

 

업계에 따르면 엔비디아는 내년 4분기에 루빈 양산에 돌입해 2026년에 본격 상용화를 개시할 계획입니다.

 

젠슨 황 엔비디아 CEO는 루빈에 HBM4를 탑재할 것이라 발표했습니다. 2025년 출시 계획인 신형 '블랙웰(Blackwell)' 울트라 GPU에 HBM 5세대인 HBM3E가 탑재될 예정임에 따라 당분간 엔비디아의 행보에서 HBM을 빼놓을 수는 없을 것으로 전망됩니다.

 

여기에 젠슨 황은 "블랙웰의 성능을 개선한 '블랙웰 울트라'를 오는 2025년, 내부 구조를 완벽히 새로 설계한 새 GPU 루빈을 2026년 출시하는 등 1년 단위로 새 서버용 GPU를 출시하겠다"라며 1년 주기로 세대 교체를 진행하겠다고 선언했습니다.

 

또한, 2027년에는 '루빈 울트라'를 양산할 것이라 발표하기도 했습니다. 루빈 울트라에는 HBM4를 12개 탑재하며 8개를 탑재하는 루빈보다 4개 많은 HBM이 들어가게 됩니다.

 

 

엔비디아의 행보에 따라 메모리 반도체 업계는 이미 개발 경쟁 가속화에 돌입했습니다.

 

고대역폭메모리 HBM(High Bandwidth Memory)은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치·고성능 D램입니다. D램을 수직 적층하게 될 경우 제품의 성능과 속도를 획기적으로 끌어올릴 수 있지만 발열과 휨 현상이 발생하게 됩니다.

 

SK하이닉스와 삼성전자는 D램 적층을 위해 각기 다른 기술을 사용 중에 있습니다. SK하이닉스는 칩을 쌓아올린 뒤 칩 사이에 회로를 보호하는 액체 형태의 보호재를 주입해 굳히는 MR-MUF(Mass Reflow-Molded Under Fill) 기술을 사용합니다. 삼성전자는 액체 보호재가 아닌 비전도성접착필름을 칩 사이에 덧대는 TC-NCF(Thermo Compression-Non-Conductive Film) 기술을 사용해 D램을 적층합니다.

 

SK하이닉스는 2013년 HBM을 최초로 개발한 후 MR-MUF 기술을 HBM 3세대인 HBM2E부터 적용하며 HBM 선도 업체로 부상했습니다. 2021년 세계 최초로 HBM3를 개발했으며 2022년 6월부터 엔비디아에 HBM3를 공급하고 제품 양산에 들어갔습니다.

 

루빈에 적용될 6세대 HBM인 HBM4 개발에 대해서도 SK하이닉스는 자신감을 내비쳤습니다. 세대 교체 주기를 기존 2년에서 1년으로 줄이겠다고 지난달 발표했으며 HBM4 양산도 2026년에서 내년으로 앞당기겠다 공언했습니다.

 

지난달 2일 곽노정 SK하이닉스 CEO는 "현재 당사 HBM은 생산 측면에서 보면 올해 이미 솔드아웃인데 내년 역시 거의 솔드아웃되었다"라며 "세계 최고 성능 HBM3E 12단 제품의 샘플을 5월에 제공하고, 3분기 양산 가능하도록 준비 중이다"라고 향후 방향성에 대해 설명한 바 있습니다.

 

HBM에서만큼은 후발주자인 삼성전자도 추격에 힘쓰고 있습니다. 현재 삼성전자가 엔비디아에 제공한 HBM 4, 5세대 제품은 검증에 들어갔으며 D램 접합을 위한 신기술 개발도 진행 중입니다.

 

현재 사용되는 MR-MUF와 TC-NCF 방식이 6세대부터는 한계에 부딪힐 것이라는 기술적 의견이 존재하는 만큼 SK하이닉스와 삼성전자는 신규 방식을 모색 중에 있습니다. 삼성전자는 지난 4월 학회 행사에서 신규 방식인 '하이브리드 본딩'을 소개하고 이를 적용한 샘플이 정상 가동했다고 보고한 바 있습니다.

 

엔비디아의 이번 발표는 SK하이닉스와 삼성전자 양사 모두에게 기회가 될 수 있다는 것이 업계의 해석입니다. SK하이닉스의 경우 현재의 시장 경쟁력을 더욱 강화할 수 있는 기회로, 삼성전자의 경우 수요가 커진 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있는 기회로 승화시킬 수 있을 것이란 기대입니다.

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이종현 기자 flopig2001@inthenews.co.kr

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‘거래 먹통은 막아야 하는데’…증권사, 서버 증설 왜 고민하나

‘거래 먹통은 막아야 하는데’…증권사, 서버 증설 왜 고민하나

2025.04.10 08:23:20

인더뉴스 최이레 기자ㅣ최근 주식시장에서 전산장애로 인해 시세제공, 매매거래 등이 차질을 빚는 사례가 발생하면서 매매불확실성에 대한 우려가 나오고 있습니다. 증권사들도 고민하는 가운데. 매매체결시스템 서버 증설 문제가 부각되고 있습니다. 갑작스러운 주문량 급증 등에 대비해 여유있게 서버 용량을 확보해 놓을 필요가 있지만 본사와 가까운 수도권에 마땅한 데이터센터를 찾기 힘들다는 지적입니다. 수도권 전력사용 규제도 어려움으로 꼽히고 있습니다. 금융투자업계에 따르면 지난달 18일 한국거래소 매매체결시스템에서 전산장애가 발생한데 이어 이달 3일과 4일에는 키움증권 거래플랫폼 매수·매도 주문지연이 발생했습니다. 뒤이어 지난 5일에는 미국 중개증권사 거래시스템 문제이긴 하지만, 삼성증권과 대신증권, NH투자증권 등에서 미국 주식거래를 위한 시세제공이나 매매체결 확인 및 정정·취소 주문이 지연됐습니다. 이에 대해 증권사 데이터관리 또는 거래플랫폼 담당자들 사이에서는 서버 증설이 필요하다는 목소리가 커지고 있습니다. 일반적으로 모바일트레이딩시스템(MTS)과 홈트레이딩시스템(HTS) 주문 송수신 과정은 ▲투자자가 사용하는 매체인 MTS나 HTS에서 주문이 전송되면 ▲증권사 정보분배 서버를 거쳐 주문 원장 서버로 전달, 매매 정보가 취합된 후 ▲거래소 매매체결시스템으로 넘어가 최종 체결되는 구조입니다. 이 과정에서 MTS나 HTS에서 주문이 폭증하면 증권사 정보분배 서버가 일시적으로 작동을 멈추는 전산장애가 일어납니다. 이 경우 이후 과정들이 진행되지 않기 때문에 시스템이 복구되기 전까지 주문체결이 지연될 수 밖에 없습니다. 이같은 병목현상에 따른 체결지연과 같은 사고를 줄이기 위해서는 서버용량을 늘릴 필요가 있다는게 업계 관계자들의 설명입니다. 한 증권사 데이터관리 담당자는 "서버를 늘린다고 해서 전산장애가 근절된다는 보장은 없지만 아무래도 주문을 처리할 수 있는 용량이 늘기 때문에 (사고를) 줄일 수는 있을 것 같다"고 말했습니다. 일부 대형 증권사를 취재한 결과 증권사에서 평균적으로 주문을 처리할 수 있는 용량은 10만TPS(Transactions Per Second)로 추산됩니다. TPS는 초당 주문 처리 건수를 의미합니다. 예컨대 10만TPS면 1초에 최대 10만건의 주문을 처리할 수 있다는 뜻입니다. 이 주문에는 매매 거래를 포함해 체결확인, 시세조회 등이 포함됩니다. 통상 증권사 MTS와 HTS에 동시접속자가 가장 많이 몰리는 시간은 정규장 개장 10분 전인 오전 8시50분부터 9시30분입니다. 이때 일부 증권사 거래 매체에는 최대 50만명이 몰리기도 하는데 만약 개장과 동시에 접속자가 급증한다면 병목현상에 따른 접속제한이나 거래체결 지연과 같은 전산장애가 일어날 확률이 높아집니다. 50만명의 접속자가 주문을 1개씩만 내도 50만TPS가 필요하기 때문입니다. 따라서 TPS를 늘릴 수 있는 서버증설이 필요한데, 문제는 서버를 갖출 마땅한 공간이 부족한 실정입니다. 삼성증권이 올해초 발간한 보고서에 따르면 국내 상업용 데이터센터는 지난해말 기준 44개로 수요 대비 부족한 것으로 추정됩니다. 2022년에는 전년대비 1개만 늘면서 2023년까지 과부족 현상이 극심했습니다. 추진 프로젝트 절반 이상이 착공 지연된 결과라고 삼성증권은 분석했습니다. 더불어 지난해 6월 지방 개발 유도를 위한 정책인 '분산에너지 활성화 특별법' 시행으로 수도권에서 전력 확보가 어려워진 점도 증권사 서버 증설을 가로막고 있습니다. 한 증권사 인프라 담당자에 따르면 증권사에서 하루 거래를 처리하는데 필요한 전력 소비량은 평균 15~17MW(메가와트)입니다. 이런 상황에서 '5MW 이상의 전력수요가 발생해 전력계통에 부담을 줄 경우 한국전력이 공급을 중단할 수 있다'는 특별법 조항도 부담스럽다는 설명입니다. 이 증권사 관계자는 "시설 확충을 한다면 관리와 접근이 용이한 수도권이 후보지가 될 가능성이 크지 않겠냐"며 "계약조건이나 보안 안정성, 입지 등을 충족하는 물건을 찾는게 관건이 될 것"이라고 말했습니다.


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