자동차·서버까지 확대되는 ‘LPDDR’…HBM 대안 될까

▲삼성전자 LPDDR5X 0.65mm 제품 이미지 (자료제공=삼성전자)

최근 인공지능(AI)의 성장에 따라 데이터 처리를 위한 전력량도 폭발적으로 늘어나고 있다. 이에 반도체 업계에서는 고대역폭메모리(HBM) 대비 전력 소모가 상대적으로 적은 저전력더블데이터레이트(LPDDR)의 사용처를 확대하는 데 주력하고 있는 모양새다.

4일 업계에 따르면 메모리 반도체 기업들은 LPDDR을 자동차 및 서버 시장까지 확대 적용하고 있다. LPDDR은 전력 소모를 최소화한 D램 제품 규격을 말한다. 그간 주로 스마트폰, 태블릿 PC 등 주로 소형 IT 기기에 탑재됐다.

LPDDR은 세대별로 1-2-3-4-4X-5-5X 순으로 개발돼왔다. 현재 업계에서는 7세대인 LPDDR5X까지 상용화된 상황인 데, 7세대 제품부터 본격적으로 사용처를 자동차 및 서버 시장까지 확장시키고 있다.

이준영 삼성전자 상품기획팀 테스크리더는 뉴스룸 인터뷰에서 “LPDDR5X는 일반적으로 저전력 소비가 필요한 모바일 기기에만 사용됐다”라면서 “AI 발전에 따라 대형 서버를 운영하는 데이터센터 시장이 성장하고 있어 전력 효율성이 중요해졌다. LPDDR을 채택해야 할 필요성이 증가하고 있다”라고 설명했다.

이어 “또 PC에서도 채용이 증가하고 있으며, 전기 자동차와 자율 주행 보급에 따라 자동차 시장에서 LPDDR 사용도 늘고 있다”라고 덧붙였다.

삼성전자는 지난해 4월 업계 최고 동작 속도인 10.7Gbps LPDDR5X D램 개발에 성공한 바 있다. 더 나아가 8월에는 0.65㎜의 업계 최소 두께까지 구현했다. 이전 세대 제품 대비 두께를 약 9% 줄이고, 열 저항도 약 21.2% 개선시켰다. 또한 삼성전자는 내년 출시를 목표로 8세대 제품인 LPDDR6도 개발 중이다.

▲삼성전자 차량용 메모리 LPDDR4X 제품 이미지 (자료제공=삼성전자)

실제로 현재 시장에서는 HBM 등 성능은 좋지만, 전력 소비가 큰 솔루션 대신 LPDDR을 탑재하려는 시도가 나타나고 있다. 전 세계 AI 시장을 주도하고 있는 미국 엔비디아는 자체 개발한 차세대 서버용 중앙처리장치(CPU)인 ‘그레이스’에 LPDDR5X D램 16개를 탑재하기로 했다.

차량용 반도체에서도 LPDDR 탑재가 적극적으로 나타나고 있다. 삼성전자는 지난해 하반기 퀄컴의 프리미엄 차량용 플랫폼인 '스냅드래곤 디지털 섀시' 솔루션에 탑재되는 LPDDR4X에 관해 인증을 획득하며 제품 공급을 시작한 바 있다. 양사는 LPDDR5 등 향후 차세대 제품까지 협력을 이어갈 계획이다.

다만 업계에서는 LPDDR이 HBM 등 다른 솔루션을 완전히 대체할 수는 없다는 시각이 우세하다. 처리해야 하는 데이터가 점차 많아지는 과도기적 상황 가운데 일부에서 활용되는 수준에 그칠 것이란 이야기다.

이규복 한국전자기술연구원 부원장은 “현재는 LPDDR로도 충분히 데이터를 처리할 수 있어서 반도체 기업들이 일부분에서 전략적으로 사용하려는 것”이라며 “AI가 본격적으로 활용되는 시점에는 자동차든 서버든 HBM과 같은 고성능 위주의 반도체가 주류가 될 것”이라고 설명했다.