부산홈페이지제작 [생각그림] 나이테

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전골이나 반찬을 만들 때 쓰는 식재료인 버섯으로 반도체를 제작할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 버섯은 친환경적인 데다 기억과 연산을 동시에 수행할 수 있어 기존 반도체 한계를 뛰어넘는 계기가 마련될지 주목된다.
27일(현지시간) 미국 과학계에 따르면 오하이오주립대 연구진은 국제학술지 ‘플로스 원’을 통해 버섯으로 디지털 데이터를 처리할 수 있다는 사실을 구체적 수치를 통해 입증했다고 밝혔다. 버섯이 반도체 성질을 갖고 있다는 점은 약 5년 전부터 일부 과학계에서 제기돼왔지만 사상 처음 숫자로 그런 성질이 확인된 것이다.
연구진이 실험에 사용한 것은 최적의 생육 환경에서 키운 표고버섯이다. 이를 기억장치(RAM) 용도로 사용할 경우를 가정해 성능을 확인했다. 버섯에 전기를 흘린 것이다. 그랬더니 최대 5850㎐(헤르츠) 환경에서 90±1% 정확도로 정보를 처리했다.
이는 버섯이 1초에 5850번 데이터를 읽거나 쓸 수 있으며, 동작 이후 저장된 데이터를 89~91% 정확도로 판별했다는 뜻이다. 현재 인류가 사용하는 실리콘 기반 RAM은 아직 실험 단계인 ‘버섯 반도체’보다 정보 처리 속도가 100만배 이상 빠르고 정확도도 100%에 이르지만, 반찬거리인 버섯이 반도체 역할을 할 수 있다는 점이 증명된 것이다.
어떻게 버섯이 반도체 역할을 했을까. 버섯 몸통을 이루는 실처럼 생긴 물질 ‘균사체’ 때문이다. 균사체는 이온과 수분으로 구성돼 있다. 외부에서 전기를 공급하면 이온·수분이 정보 기억과 저장을 동시에 구현하는 생체 부품이 된다. 과학계는 이렇게 기억과 저장이 동시에 나타나는 신개념 반도체를 ‘멤리스터’라고 부른다.
현재 반도체는 기억과 연산을 따로 한다. 기술적 한계 때문이다. 프로세서가 연산을 아무리 빨리 해도 메모리에서 기억을 꺼내 오는 시간이 필요하다는 뜻이다. 이로 인해 전체적인 정보 처리 속도를 비약적으로 끌어올리기가 어렵다. 버섯이 그런 문제를 해결할 기반을 만든 것이다.
버섯 반도체는 전력 소모도 적다. 연구진은 최대 5V(볼트)를 넘지 않는 전기를 썼다. 연구진은 “절전이 중요한 로봇이나 자율주행 차량에서 버섯 반도체가 유용할 것”이라고 설명했다. 특히 이 기술은 인공지능(AI) 운영 용도의 대규모 데이터센터를 위한 전력 생산 압박에 대처하는 데 활용될 것으로 보인다. 버섯으로 만든 저전력 반도체가 문제 해결의 열쇠가 될 수 있다는 뜻이다.
게다가 버섯 반도체는 광물질을 사용하지 않아 친환경적이다. 전자 폐기물을 최소화할 수 있다. 연구진이 사용한 표고버섯은 방사선에 저항성이 있는 것도 중요한 이점이다. 우주 방사선에 노출되는 인공위성에 장착하면 기기 고장을 최소화할 수 있다. 연구진은 “버섯은 무게가 가볍고 가격도 낮기 때문에 향후 활용 범위가 더 넓어질 것”이라고 밝혔다.
SK하이닉스가 올해 3분기에만 11조원대 영업이익을 거두며 창사 이래 처음으로 분기 영업이익 10조원을 넘었다.
SK하이닉스는 고대역폭메모리(HBM)뿐만 아니라 일반 메모리 제품까지 내년 생산분이 사실상 완판되는 등 인공지능(AI) 훈풍을 타고 반도체 시장이 초호황기를 맞았다고 진단했다.
SK하이닉스는 연결 기준 올 3분기 매출 24조4489억원, 영업이익 11조3834억원을 기록했다고 29일 밝혔다. 지난해 동기보다 각각 39.1%, 61.9% 늘었다. 둘 다 분기 기준 역대 최대 실적이다.
국내 기업의 분기 영업이익 ‘10조 클럽’ 입성은 삼성전자에 이어 SK하이닉스가 두 번째다. 역대급 실적을 이끈 주역은 SK하이닉스가 시장을 선도하고 있는 HBM이다. D램을 수직으로 쌓아 만드는 HBM은 일반 D램보다 5배가량 가격이 비싼 고부가가치 제품이다. 여기에 메모리반도체 기업들이 HBM 생산에 주력하면서 범용 D램과 낸드플래시 공급이 수요를 따라가지 못해 가격이 상승한 점도 한몫했다.
지난해 1분기 23%였던 SK하이닉스의 영업이익률은 올해 1분기 42%, 2분기 41%, 3분기 47%로 40%대를 기록하고 있다.
SK하이닉스는 “고객들의 AI 인프라 투자 확대로 메모리 전반의 수요가 급증했다”며 “HBM3E(5세대 HBM) 12단과 서버용 DDR5 등 고부가가치 제품군 판매 확대로 역대 최고 실적을 다시 한번 넘어섰다”고 설명했다.
엔비디아를 비롯한 주요 고객들과는 내년 HBM 공급 협의까지 마쳤다. 고객 수요와 회사의 생산능력을 감안하면 일반 D램과 낸드도 사실상 매진된 것이나 마찬가지라고 SK하이닉스는 밝혔다.
김규현 SK하이닉스 D램 마케팅담당(부사장)은 콘퍼런스콜에서 “올해 메모리 시장은 당초 예상과는 다르게 전 제품군에서 수요가 급격히 증가하면서 초호황기에 진입한 것으로 판단된다”고 말했다. 김 부사장은 “현재 수요가 AI 패러다임으로의 전환에 힘입어 (자율주행, 로봇 등) 훨씬 더 폭넓은 응용처에 기반하고 있다”며 2017~2018년 호황기와는 양상이 다르다고 봤다.
주요 AI 기업들은 앞다퉈 전략적 파트너십을 체결하며 AI 데이터센터 확장 계획을 내놓고 있다.
AI 시장이 대규모 모델을 ‘학습’하는 단계에서 실제 사용자가 AI 서비스를 활용하는 ‘추론’ 중심으로 전환되고 있는 점도 기회다.
SK하이닉스는 “AI 추론 시장의 성장은 HBM뿐 아니라 고성능 DDR5, 기업용 SSD(솔리드스테이트드라이브) 수요 확장으로 이어지고 있다”고 전했다.
내년에는 엔비디아의 차세대 AI 가속기 ‘루빈’에 탑재될 6세대 ‘HBM4’를 중심으로 업계의 경쟁이 한층 치열해질 것으로 보인다. 삼성전자, 마이크론이 추격에 나서면서 SK하이닉스 점유율이 하락할 가능성도 제기된다.
SK하이닉스는 올해 4분기부터 HBM4 출하를 시작해 내년에는 본격적인 판매 확대에 나설 계획이다.

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