장시간·멀티에이전트 확산에 메모리 용량·대역폭 병목 부상
고객별 요구 사양 달라져…맞춤형 개발·시스템 공동설계 확대
오픈AI의 차세대 AI 모델 'GPT-6 아스트라(Astra)' 출시를 계기로 에이전틱 AI(인공지능) 시대가 본격화하면서 삼성전자(259,500원 ▼9,500 -3.53%)와 SK하이닉스(1,812,000원 ▼41,000 -2.21%)의 메모리 반도체(이하 메모리) 사업 기회가 확대되고 있다. AI가 단순 질의응답을 넘어 장시간 복잡한 업무를 스스로 수행하는 에이전트로 진화하면서 HBM(고대역폭메모리)와 D램 등 메모리 전반의 수요도 늘어날 것으로 예상된다.
10일 반도체업계에 따르면 에이전틱 AI 확산으로 메모리 용량과 대역폭의 중요성이 커지고 있다. 에이전틱 AI는 단발성 답변을 제공하는 기존 모델과 달리 목표 달성을 위해 여러 단계의 작업을 계획하고 실행한다. 이 과정에서 이전 작업의 진행 상황을 지속해서 저장하고 불러와야 한다.
여러 에이전트가 동시에 협업하거나 작업 시간이 길어질수록 관리해야 할 데이터도 늘어난다. 이에 따라 메모리 용량과 대역폭이 AI 인프라의 새로운 병목 요소로 부상하고 있다. 글로벌 시장조사업체 트렌드포스는 올해 세계 메모리 시장 전망치를 기존 5516억 달러(약 739조5301억원)에서 8893억 달러(약 1192조2845억원)로 대폭 상향 조정했다.
시장에서도 AI 모델 고도화에 따른 메모리 수혜 전망이 이어지고 있다. 김동원 KB증권 리서치본부장은 "AI 모델 성능 경쟁이 심화할수록 메모리 수혜는 가속할 것"이라고 밝혔다. 실제로 아스트라 공개 이후인 지난 7일 삼성전자와 SK하이닉스 주가도 각각 5.7%, 8.3% 상승했다.
사업 기회는 단순한 메모리 수요 증가에 그치지 않는다. AI가 수행하는 작업과 고객사의 시스템 환경에 따라 필요한 메모리 용량과 대역폭, 전력 특성이 달라지면서 고객별 요구 사양에 맞춘 대응의 중요성도 커지고 있다. 이에 따라 메모리 업체의 역할도 단순 제품 공급에서 고객 맞춤형 메모리 개발로 넓어지는 추세다.
삼성전자는 오픈AI와 AI 인프라용 메모리 공급 협력을 추진하는 한편 차세대 반도체 칩 공동 연구·생산도 진행하고 있다. 최근 오픈AI도 삼성전자와 차세대 칩 공동 연구·생산 협력에서 진전이 있다고 밝히면서 양사의 협력 범위가 메모리 공급을 넘어 차세대 칩 개발로 넓어지고 있음을 시사했다.
SK하이닉스는 시스템 단계의 공동 설계까지 영역을 확장하고 있다. 에이전틱 AI 확산으로 상태 정보의 수명과 접근 특성이 다양해져 하나의 범용 메모리만으로 대응하기 어렵다는 판단에서다. 3D 스택 D램과 HBM 등 다양한 메모리를 워크로드별로 조합하고 AI 서비스·소프트웨어·가속기 업체와 시스템 단계에서 공동 설계하는 '풀 스택(Full-Stack) AI 메모리' 전략도 추진하고 있다.
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AI 메모리 시장의 경쟁력도 개별 제품의 성능이나 양산 능력을 넘어 고객사의 다양한 AI 워크로드에 얼마나 빠르게 대응할 수 있느냐가 중요해질 전망이다. 업계 관계자는 "에이전틱 AI로 인한 메모리 수요 확대는 이전부터 감지되던 흐름"이라며 "아스트라 같은 고성능 AI 모델이 지속해서 등장하면 고객 맞춤형 개발 역량을 갖춘 메모리 기업의 입지는 더욱 견고해질 것"이라고 말했다.
