엔비디아가 인공지능(AI) 반도체 로드맵을 발표하면서 차세대 반도체 시장 판도가 뒤바뀔지 이목이 집중된다. 특히 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 양자컴퓨터에 대한 비관론을 철회하는가 하면, HBM을 대체할 차세대 AI 메모리인 '소캠'이 등장하는 등 새로운 승부처들이 떠오르고 있다. 이에 따라 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등 글로벌 반도체 업계간 기술 패권 경쟁이 격화되고 있다.

27일 업계에 따르면 엔비디아는 최근 미국 캘리포니아주에서 열린 AI 개발자 콘퍼런스(GTC)에서 'AI 반도체 로드맵'을 공개했다. 이 자리에서는 AI 반도체 시장의 새로운 동력으로 ▲소캠(SOCAMM)을 비롯 ▲양자컴퓨터 ▲AI 기반 자율주행차 ▲HBM4 등이 꼽히며 시장 판도를 뒤바뀔 수 있는 승부처로 떠올랐다.

실제 젠슨 황 CEO는 이날 "엔비디아가 더 이상 반도체 칩을 제조하는 기업이 아니며, AI 인프라스트럭처를 구축하는 기업"이라고 밝혔다. 데이터센터에 들어가는 반도체는 물론 네트워킹 장비와 냉각장치에 이르기까지 AI 밸류체인의 모든 것을 총괄하는 기업이라는 뜻이다.

이에 차세대 메모리 모듈 규격인 '소캠'이 새로운 성장 동력으로 꼽힌다. 소캠은 기존 AI 가속기의 전력 소모를 줄이면서, 높은 성능을 낼 수 있도록 개발됐다. 소캠은 마이크론이 업계 최초로 양산에 나서며 한발 앞서고 있다. 마이크론은 지난 18일 "엔비디아와 협력해 저전력 D램(LPDDR5X) 메모리 솔루션인 소캠을 개발했다"며 "전력 효율성과 데이터 처리 속도를 높여 AI 처리에 적합한 소캠을 대량생산하고 있다"고 밝혔다.

SK하이닉스와 삼성전자도 소캠을 상용화하기 위해 엔비디아와 논의하고 있는 것으로 알려졌지만, 아직 생산 단계는 아니다. SK하이닉스는 GTC서 소캠의 시제품을 처음 공개했으며 삼성전자도 지난해 뉴스룸 인터뷰에서 "고객사와 소캠 검증을 진행 중"이라고 밝혀 상용화에 대한 기대감이 높아지고 있다.

또 다른 차세대 신성장 동력으로 양자컴퓨터와 휴모노이드 로봇이 꼽히고 있다. 황 CEO는 하버드대·매사추세츠공과대학(MIT)과 협력해 양자컴퓨팅 연구센터를 건립하겠다고 밝혔다. 엔비디아는 자체적으로 양자컴퓨터를 제조하지 않지만, 양자컴퓨팅을 지원하는 가속컴퓨팅 기술 개발에 주력하고 있다.

올해 초 황 CEO는 "쓸 만한 양자컴퓨터가 나오려면 적어도 20년이 걸릴 것"이라고 밝혔는데, 이같은 자신의 발언이 잘못됐음을 인정한 셈이다. 이어 그는 "내년에는 양자역학 분야에서 놀라운 혁신이 있을 것"이라고 강조했다. 그러면서 몇년 안에 휴머노이드도 시장을 선점할 것으로 내다봤다. 로이터통신에 따르면 황 CEO는 GTC서 기자들과 만나 "휴머노이드 로봇이 돌아다니는 시대가 올 수 있다. 이는 5년 뒤의 문제가 아닌 몇 년 뒤의 문제"라고 답했다.

이 밖에도 자율주행용 AI 반도체 부품도 '게임체인저'로 급부상하고 있다. AI 기반 자율주행차 시대가 본격 도래하면서 국내 전자 부품사는 물론 엔비디아도 관련 고부가 제품 생산에 주력하고 있다.

엔비디아는 최근 자율주행차용 종합안전시스템인 '엔비디아 헤일로스(NVIDIA Halos)'를 발표했다. 헤일로스는 엔비디아의 자동차 하드웨어·소프트웨어 안전 솔루션과 자율주행차 안전 AI 연구를 결합한 시스템이다.

한편, 황 CEO가 내년 하반기부터 새로운 AI 칩인 '루빈 시리즈'를 공개한다고 밝히면서 조만간 'HBM4'가 시장을 선점할 것으로 전망된다. 루빈 시리즈에는 HBM4가 처음 탑재되며 후속 모델에는 HBM5(8세대) 탑재가 예상되고 있기 때문이다. HBM4 분야는 SK하이닉스가 올해 하반기 HBM4 양산을 목표로 하며 한발 앞서고 있다.

또 SK하이닉스는 세계 최초로 주요 고객사들에 HBM4 12단 샘플을 공급한다고 발표했다. 이번에 샘플을 공급한 고객사들은 엔비디아, 브로드컴 등 미국 빅테크 기업으로 알려졌다. 삼성전자는 올해 하반기 HBM4 양산을, 마이크론은 2년 내 HBM4 양산을 목표로 세운 상태다.