HBM 문제점 해결할 차세대 낸드 HBF 등장 기대

2027년 상용화를 앞둔 차세대 낸드플래시 제품 '고대역폭플래시메모리(HBF)'가 10여년 후에는 고대역폭메모리(HBM) 시장을 뛰어넘을 것이라는 전망이 나왔다. SK하이닉스와 샌디스크, 키옥시아 등 주요 낸드 업체가 HBF 시장 선점을 위해 개발에 나선 가운데, HBM에 이어 인공지능(AI) 메모리 시장 확장을 이끌 또 다른 게임체인저가 될 것으로 보인다.

3일 김정호 KAIST 전기·전자공학과 교수는 서울 중구 프레스센터에서 이같은 내용을 담은 'HBF 연구내용 및 기술개발 전략 설명회'를 열었다.

김정호 KAIST 교수가 HBF 전략 설명회에서 발언하고 있다. 연합뉴스

'HBM 아버지'로 불리는 김 교수는 HBM의 기본 구조와 개념을 창안한 세계적 석학이다. 지난 20년 동안 HBM 관련 설계 기술을 주도해 왔다. 2010년부터 HBM 상용화 설계에 직접 참여하고 있다. HBM4를 비롯한 차세대 HBM 구조와 아키텍트도 연구 중이다.

김 교수는 그래픽처리장치(GPU)의 혁신이 이제 한계에 도달했으며 앞으로 메모리가 성능을 좌우할 것이라고 봤다.

그러면서 "PC 시대에는 중앙처리장치(CPU), 스마트폰 시대에는 저전력이 핵심이었다면 AI 시대에선 메모리가 핵심"이라며 "속도를 결정하는 것이 HBM이고 용량을 결정하는 것이 HBF"라고 강조했다.

HBF는 비휘발성 메모리인 낸드 플래시를 수직으로 쌓아 용량을 극대화한 메모리다. 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아올린 HBM과 구조가 유사하다.

HBF의 최대 장점은 '대용량'이다. HBM보다 10배까지 용량 확장이 가능하고 가격은 저렴해 HBM의 비용과 용량 문제를 해결할 차세대 메모리 기술로 꼽힌다.

김 교수는 "삼성전자, SK하이닉스, 샌디스크 등과 HBF 관련 기술 교류를 하고 있으며 잠재 고객사로 AMD, 구글, 엔비디아 등과 접촉하고 있다"고 말했다.

이어 "HBM 기술을 그대로 가져다 쓰다 보니 고객사 입장에서는 편리성이 높고 진입장벽이 낮다"고 강조했다.

김 교수는 현재 GPU에 HBM 탑재가 필수적인 것처럼 HBF 역시 핵심 AI 메모리로 부상할 것이라고 강조했다. 그러면서 오는 2038년부터는 HBF 수요가 HBM을 넘어설 것이라고 내다봤다.

그는 "CPU·GPU·메모리가 하나의 베이스 다이 위에서 유기적으로 결합하는 MCC(메모리 중심 컴퓨팅) 아키텍처가 완성되면 필요한 HBF 물량은 더욱 늘어날 것"이라고 말했다.

업계에서는 엔비디아의 신규 플랫폼에 HBF가 탑재될 것으로 보고 있다. GPU의 핵심 메모리가 HBM이 됐듯, HBF가 새로운 스토리지 플랫폼의 핵심 메모리로 자리 잡을 가능성이 높다는 설명이다.

SK하이닉스는 내년 양산을 목표로 HBF를 개발하고 있으며 샌디스크는 지난해 7월 HBF 기술 자문 위원회를 출범했다.

김정호 교수는 "HBM에 이어 HBF도 한국 메모리 제조사가 주도권을 잡아야 AI 시장에서 영향력을 잃지 않을 것"이라며 "메모리 중심 AI 시대가 전개될 것"이라고 강조했다.

반진욱 기자 [e-mail]