SK하이닉스, 인텔·르네사스와 D램 '동맹'...따뜻한 '겨울나기'

[이코노믹데일리] SK하이닉스가 DDR5 D램 개발을 위해 미국 인텔, 일본 르네사스와 손을 잡았다. SK하이닉스의 설계 역량에 인텔의 중앙처리장치(CPU), 르네사스의 버퍼(buffer) 기술력을 융합했다. 3사 간 긴밀한 협업으로 SK하이닉스가 반도체 불황에서 돌파구를 찾을 수 있을지 귀추가 주목된다.
 
10일 SK하이닉스에 따르면 세계 최초로 서버용 D램 제품 'DDR5 MCR DIMM' 샘플 개발에 성공했다. 고부가가치 메모리 반도체인 서버용 D램 시장에서 경쟁력을 다시 한 번 입증한 셈이다.
 
이번에 개발한 D램은 초당 전송속도 4.8기가비트(Gb) DDR5 D램보다 속도가 80% 이상 빨라지며 현존 최고 속도를 구현했다. 이 제품은 초당 전송속도를 9Gb까지 향상됐다.
 
SK하이닉스는 DDR5 D램 속도를 높이기 위해 새로운 접근법을 시도했다. 기존 D램 속도는 단일 칩의 동작 속도에 좌우되는데, 9Gb DDR5 D램 제품은 단일 칩 여러 개로 구성된 모듈을 통해 속도를 높였다.
 
기존 D램 모듈은 1개 랭크에서 한 번에 64바이트 데이터가 전송되는 반면 SK하이닉스가 개발한 9Gb DDR5 D램은 회당 128바이트가 CPU에 전달된다. 이러한 D램 모듈을 'MCR DIMM'이라고 한다.
 
구체적으로 D램 모듈에 메모리와 CPU 간 데이터 병목 현상을 완화하는 부품인 버퍼를 사용해 랭크(데이터 전송 단위) 2개가 동시에 작동하도록 설계했다. 버퍼는 고성능과 안정성이 요구되는 서버용 D램 모듈에 주로 탑재되는 기술로 D램과 CPU 사이에 신호 전달 성능을 최적화하는 부품이다.

SK하이닉스 관계자는 "기존에도 D램 모듈에 데이터 버퍼는 사용됐으나 2개의 랭크가 동시 동작하는 것은 이번에 새롭게 적용된 기술"이라고 설명했다.
 
SK하이닉스는 이번 D램 개발에서 모듈 설계를 맡았고 르네사스는 버퍼를 담당했다. 인텔은 서버 CPU를 통해 이를 받아 빠르게 처리할 수 있도록 했다.
 
사미르 쿠파할리 르네사스 메모리인터페이스부문 부사장은 "르네사스가 개발한 데이터 버퍼는 제품 구상부터 완성까지 3년 간 노력한 결과"라며 이번 협업에 만족스럽다는 반응을 보였다.
 
반도체 수요 부진과 수익성 악화에 따라 SK하이닉스는 기술 한계를 돌파하기 위해 고군분투하고 있다. 메모리 제조사들은 설계와 공정 혁신을 통해 D램 미세 공정을 이뤘다고 강조했다.
 
이를 통해 속도와 용량, 전력 효율 등을 개선했지만 과거보다 현재 기술 개발 난도가 상승하면서 혁신을 지속하기만은 쉽지 않은 상황이다. 이에 SK하이닉스는 다양한 글로벌 협업을 통해 서버용 D램 시장에서 1등 경쟁력을 공고히 하겠다는 입장이다.
 
아울러 지난 9일 방한한 팻 겔싱어 인텔 최고경영자(CEO)가 SK하이닉스 측과도 접촉할지 관심이 쏠리고 있다. 이번 방한에서 국내 반도체·정보기술(IT) 업체 간 협력을 모색할 것으로 알려진 겔싱어 CEO로서는 세계 D램 2위 기업 SK하이닉스도 빼놓을 수 없는 파트너기 때문이다.
 
특히 인텔은 2020년 SK하이닉스에 낸드플래시 사업부를 매각하기로 했다. 지난 7월에는 최태원 SK그룹 회장이 바이든 미국 대통령과 화상 면담을 통해 반도체 분야 150억 달러(한화 약 20조원)를 포함해 미국에 220억 달러(한화 29조원)를 신규 투자하겠다고 약속했다.
 
한편 인텔은 서버 CPU '사파이어 래피즈'를 내년 1월 중 출시할 예정이다. 사파이어 래피즈는 SK하이닉스가 개발한 DDR5 D램을 지원하는 프로세서다.