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(1)IBK기업은행 금융그룹
(2)IBK투자증권
(3)2023년 4월 3일
(4)IT/반도체/디스플레이 김운호
(5)AI가 DRAM 시장의 중/장기 성장 엔진이 될 것
(6)DRAM에 대한 수요 부진은 지속되고 있으나, AI 관련 DRAM 수요는 예외. ChatGPT로부터 시작된 AI에대한 관심은 DRAM 시장에 긍정적인 영향을 미치고 있음. 옴디아는 이러한 시장의 변화는 일시적인 이벤트가 아닐 것으로 판단하며 중장기 DRAM 시장 판도를 바꿀 중요한 모멘텀이 될 것으로 기대. AI 구현을 위해서는 GPGPU 등 가속기를 포함한 코프로세서 서버 공급을 확대해야 함. 이로써 DRAM 시장에서 HBM은가속기에 대한 수요 증가의 직접적인 수혜
(7)지난해까지 HBM은 연평균 40% 이상의 성장률을 기록. 22년말 발표한 올해 HBM 서장 전망치는 거시경제 요인으로 증가율이 30%대로 떨어질 것으로 예상되었음. 하지만 22년 말과 23년 초 ChatGPT의 등장으로 인한 관심에 의해 HBM에 대한 수요는 상향 조정 되고 있음. 올해 HBM은 DRAM 제품 중에서 예외적으로 50% 이상의 높은 성장률을 기록할 것으로 예상되고 있음. 현재 AI시장을 주도하고 있는 엔비디아와마이크로소프트의 발전으로 타 업체와의 경쟁이 가속화 되면서 HBM 4세대 제품인 HBM3에 대한 수요가높아지고 있음
(8)HBM 수요 빠르게 증가할 것
(9)옴디아는 코프로세서 서버에 대한 수요는 2022년 전체 서버 시장의 10%를 기록했지만, 최근 변화들로 인해 25년~26년 코프로세서의 비중이 두배 이상 증가하여 20~30%의 비중으로 성장할 것으로 예상함
(10)HBM 수요 또한 2023년 전체 서버 DRAM 시장의 2~3%를 차지 할 것으로 전망되었지만 25~26년 사이두배 이상 증가할 것으로 전망됨. 코프로세서 서버의 고밀도 RDIMM과 HBM을 포함한 총 시스템 메모리수요는 올해 서버 DRAM의 10%의 비중을 차지했지만 25~26년 약 30%로 증가할 것으로 예상되고 있음
(11)더욱 중요한 것은 현재 주력인 자연어 처리(NLP) 서비스가 아니라 앞으로 이미지나 동영상으로 서비스 범위가 확대 될 때 훨씬 더 많은 컴퓨팅 파워가 요구된다는 점임. 이로 인해 컴퓨팅 파워의 한계로 여겨졌던’메모리의 벽’을 극복하기 위한 업계의 노력이 이어지고 있음. 이러한 노력의 결실은 컴퓨팅 익스프레스 링크(CXL)로 나타나고 있음. CXL의 핵심은 메모리 확장과 메모리 풀링
(1)AI 발전은 DRAM 시장 성장의 신규 동력 
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(2)현재 나타나고 있는 AI의 중대한 변화는 DRAM 산업의 단기적인 수급 문제를 논의하는 것에 끝날 이슈가 아님. AI의 발전은 향후 IT 시장에 큰 변화를 가져올 것이며, 이러한 변화는 DRAM 시장의 중장기적인 성장 모멘텀이 될 것이라 판단. 또한 CXL 확산에 따른 컴퓨팅 파워의 확장과 역할을 고려할 때, 미래의 DRAM 시장에 미치는 영향은 현재 예상되는 것보다 훨씬 강력할 수 있음
(3)현재 DRAM 시장을 둘러싼 우려들이 많음. 거시경제 변수로 인한 수요 약화와 DRAM 제조업체의 전례없이높은 재고는 시장의 성장 잠재력에 대한 의구심을 지울 수 없음. 하지만, 옴디아는 시장이 2024년부터 회복기에 들어가 2025년에는 상당한 성장세를 보일 것이며, 이를 견인하는 것은 AI가 주도하는 서버 DRAM 수요가 될 것이라 전망. 이번 거시경제의 변화 이전의 주요 성장 동력은 스마트폰과 클라우드 서버였음. 하지만이번 격변 이후의 핵심 성장 동력은 AI가 될 것이라 전망. 이에 이러한 변화의 주요 축이 될 DRAM 시장의 미래 성장 가능성에 대해서 의심할 여지가 없다 판단
(4)자료: OMDIA, IBK투자증권
현재 회사 마케팅 부서에서 챗GPT에 대한 생각은 “챗GPT로 초고성능 메모리 포함 고객사 반도체 수요가 증가하는 건 맞으나, 이게 일시적인지 아니면 지속적인 수요인지는 아직은 확신할 수 없다” 이 정도로 요약됨. 아직 한번도 경험하지 못한 수요이니 전망 예측 역시 당연히 보수적일 수밖에 없음. 그런데 난 이러한 모습이 예전에 어디서 봤던 데자뷰를 느끼는 것 같단 말이지. 바로 17~18년 메모리 슈퍼사이클 직전에 말임.
16년까지만 하더라도 메모리 수요의 거의 절반이 모바일, 그리고 30%가 PC였음. 서버 비중은 매우 낮았음. 그런 상황에서 16년 말부터 지금까지 단 한 번도 중요한 시장으로 생각해 본 적 없었던 서버용 메모리 수요가 갑자기 급증하네? 삼전 모바일, 애플, 화웨이 이런 곳이 아니라 갑자기 아마존, 구글, 마이크로소프트 이런 빅테크 업체들에서 메모리 주문을 대량으로 넣기 시작하니 회사 관계자들 모두 당황했었음. “아니, 이거 뭐지? 이거 진짜야?” 이렇게 긴가민가 했었는데 그게 바로 서버가 이끌었던 메모리 슈퍼 사이클의 시작이었지. 그리고 작년부터 이제 서버는 모바일을 제치고 메모리 최대 수요 시장이 되었음. 16년으로 되돌아간다면 정말로 상상도 못할 일임.
16년 초에 알파고와 이세돌의 바둑 대결 ‘구글 딥마인드 챌린지 매치’가 있었고, 그때 우리 모두 충격을 받긴 했지만 그게 진짜 서버용 메모리 수요 폭발의 시발점이라고는 전혀 생각하지 못했음. 지금이야 그때가 변곡점이었다는 것을 알지 당시에는 알기 힘듬. 원래 역사에서 중요한 변곡점은 그렇게 옴. 나는 (아직은 객관적인 근거는 빈약한 뇌피셜이긴 하지만) 지금 목격하는 챗GPT 혁명에서도 16년 당시 구글 딥마인드 챌린지 매치가 주었던 충격의 데자뷰를 느낌. 아직까지는 나도 여기에 객관적인 확신은 없음. 나도 솔직히 정확히는 잘 모름. 그런데 느낌이 그럼. 상황이 너무 비슷하거든.
그런 관점에서 이번에 나온 시장조사기관 옴디아의 메모리 반도체 리포트는 챗GPT 등 AI가 이끌 메모리 반도체, 특히 디램의 폭발적인 수요 성장에 대해 아주 강한 확신을 하고 있고, 그래서 리포트 요약본을 첨부로 소개해 봄.
그렇게 보면 17~18년 메모리 슈퍼 사이클은 SSD가 HDD를 대체하는 변곡점의 낸드 수요가 이끈 게 큼. 스토리지를 HDD에서 SSD로 대체하면 컴퓨팅 속도가 비교할 수 없을 만큼 빨라지거든. 그때는 컴퓨팅 구조(폰 노이만 구조)의 가장 심한 병목 구간이 바로 스토리지였음. 그리고 그것을 가능하게 한 게 2D에서 3D로의 낸드 구조 전환임. 그런데 지금은 AI 연산 가속기(CPU, GPU, NPU 등)에서 연산 성능 개선을 저해하는 가장 큰 요인이 바로 메모리(디램)과의 병목 구간임. 스토리지는 메모리만큼 중요하지는 않음.
그래서 일반 범용 서버 디램 모듈을 CXL, 더 나아가 HBM으로 바꿔서 AI 연산 가속기와의 채널 버스(대역폭이 도로의 제한 속도라면 채널 버스는 차선 개수의 개념)를 크게 늘려야만 이 병목 구간을 해소할 수 있음. PIM도 이 병목 구간 때문에 연산 기능 일부를 떼내어 메모리로 옮기는 것임. 결국 CXL, HBM, PIM의 목적은 모두 동일함. 바로 ‘메모리 벽’을 해소하는 것임. 내가 다른 건 모르겠어도 AI 연산을 위해서는 디램 메모리가 가장 중요하다고 확신함. 만약에 AI가 이끌어 갈 메모리 호황이 진짜라면 그 핵심에는 디램, 특히 CXL과 (가장 중요한) HBM이 있을 것이라고 확신함.
또 내가 지금 업계 돌아가는 것을 보니 옴디아가 전망하는 것(올해 서버용 디램의 3% 수준)보다 실제 시장의 HBM 수요가 훨씬 더 강한 것 같음. 그래서 특히 현재 HBM 시장의 거의 7~80%를 장악한 하이닉스는 옴디아가 예상하는 것보다 HBM 매출 비중이 훨씬 더 높을 것 같다고 생각함. 옴디아에서 예측하는 대로 AI 발전으로 24년부터 메모리 반도체 시장이 회복에 들어가서 25년부터는 다시금 강력한 호황 사이클이 올 지는 한번 지켜봐야겠지. 희망회로 좀 섞어서 나는 그렇게 될 가능성이 결코 적지 않다고 믿음.
