글로벌 반도체 기업 마벨(Marvell)이 맞춤형(Custom) AI반도체 전략을 전면에 내세우며 시장 판도 변화를 예고했다. 2나노(nm, 10억분의 1m) 공정으로 제작된 커스텀 S램을 통해 AI 인프라 시장에서 선두주자로 입지를 강화한다는 전략이다.

이에 AI칩 생태계 확대 과정에서 국내 메모리 양사가 협업 파트너로 부상할 가능성이 제기된다.

미국 마벨은 현지시간 17일 AI 기술 웨비나를 개최하고 초미세 공정 기반 맞춤형 AI칩 전략을 공개했다. 클라우드, 데이터센터 등 고객에게 맞춤형 칩을 제공해 엔비디아와 차별화하겠다는 계획이다.

이날 발표 중에는 기존 메모리와는 다른 혁신적인 기술 내용이 이어졌다. 기존 10나노~20나노 수준에 머물던 S램을 TSMC 2나노 공정을 통해 양산한다는 내용이다.

S램은 전원을 공급하는 한 저장된 데이터가 보존되는 메모리다. 주로 CPU의 캐시 메모리, AI가속기 내부 버퍼, 네트워크 프로세서 등에 활용돼 데이터 접근 속도를 높이는 역할을 담당한다. D램과 달리 리프레시(새로고침) 동작이 필요 없어 속도가 더 빠르지만, 집적도가 낮아 용량이 작고 비싸다는 특징을 가지고 있다.

마벨이 공개한 2나노 맞춤형 S램은 AI 가속기 연산 중간 데이터 전송 지연 시간을 매우 짧게 만든다. 아울러 AI 전용 커스텀 IP(설계자산) 형태로 공급돼, S램의 단점으로 꼽히던 면적을 15% 줄였다. 최선단 공정인 2나노를 통해 양산되는 만큼 동일 밀도에서 표준 SRAM보다 최대 66% 적은 전력을 소비한다. 전반적으로 최적화된 셈이다.

회사는 범용 S램보다 특정 AI 워크로드에 최적화된 맞춤형 메모리 구조가 향후 인프라 시장을 이끌어 갈 것으로 내다봤다.

윌 추(Will Chu) 마벨 커스텀 클라우드 솔루션 담당 수석 부사장은 “커스텀은 AI 인프라의 미래”라며 “오늘날 하이퍼스케일러들이 최첨단 커스텀 XPU를 개발하는 데 사용해왔던 기술은 더 많은 고객, 더 다양한 기기, 더 많은 애플리케이션에 적용될 것”이라고 말했다.

그러면서 “커스텀 시대를 위한 선도적인 기술 포트폴리오를 구축하기 위해 파트너 및 고객과 협력하기를 기대한다”고 덧붙였다.

이 같은 행보는 국내 반도체 업계에 기회로 작용할 전망이다.

마벨은 칩을 자체적으로 설계하지만 생산은 외주에 맡기는 팹리스(반도체 설계전문)다. 국내 파운드리(반도체 위탁생산) 업체인 삼성전자의 잠재적인 고객인 셈이다. 또 맞춤형 칩은 범용 칩보다 생산이 복잡한 만큼 IP, 패키징 등 협력사 확대가 필수적이다.

메모리 업체 입장에서는 HBM 등 AI 메모리와 연계할 가능성 있다. S램 IP를 통한 고속 XPU IP 플랫폼을 확장하면 HBM과 공동 최적화를 할 수 있는 것이다.

장비업체 입장에서는 맞춤형 S램에 필요한 테스트, 패키징 장비 분야에서 기회가 있을 것으로 관측된다. 다만 단기간에 국내 업계에 영향을 주지는 않을 것으로 보인다.

메모리 업계 관계자는 “당장은 큰 영향이 없을 것 같다”며 “이와 관련해서 칩이 실제로 나와봐야 알 수 있을 것”이라고 말했다.