차세대 D램 ‘DDR5’ 세대교체, 언제 일어날까

올해 하반기부터 DDR5가 본격적으로 확산된다는 전망이 곳곳에서 나오고 있다. 기존에 주로 사용되던 D램 DDR4에서 DDR5로 세대 교체가 곧 일어난다는 것이다. 이에 따라 메모리 업체와 관련 부품 업체들에게도 변화가 생길 것으로 보인다. 다만, DDR5가 본격적으로 확산되는 시점이 올해 하반기일지, 아니면 더 나중 일일지는 아직 미지수다.

현재 대부분의 PC에는 DDR4가 D램으로 탑재돼 있다. 여기서 DDR은 한 번의 클럭에 두 번의 데이터를 처리할 수 있는 D램을 말한다. 기존의 메모리는 한 번의 클럭에 한 번의 데이터만 처리할 수 있었다. 여기에서 클럭은 반도체가 데이터를 처리하기 위해 주어지는 전기 신호를 말한다. 쉽게 말해, DDR은 기존에 사용하던 메모리보다 2배 향상된 성능을 제공할 수 있다. 이 강점을 토대로 D램은 DDR을 중심으로 발전된다. 지금 주로 사용되는 DDR4는 4세대 DDR로, 2014년에 출시됐다.

더 나아가 DDR5는 기존의 DDR4에 비해 속도는 2배 가량 빠르며, 소비전력은 10% 이상 줄었다는 장점을 가지고 있다. 뿐만 아니라 메모리 용량도 높아졌다. DDR4는 하나의 칩당 16GB까지 데이터를 저장할 수 있으나, DDR5는 하나의 칩당 최대 64GB의 용량을 담을 수 있다. 이로써 데이터를 효율적이고 빠르게 처리할 수 있으며, 빅데이터와 같은 대용량의 데이터를 처리하는 데에도 유용하다.

DDR5는 인공지능, 딥러닝처럼 빅데이터를 요구하는 기술이나 5G 통신을 이용한 자율주행, IoT와 같은 기술과 접목돼 퍼져 나갈 전망이다. 이 기술들을 구현하기 위해서는 빠르고 효율적으로 대용량의 데이터를 처리할 수 있는 메모리가 필요한데, DDR4보다는 DDR5가 더 적합하다.

DDR5가 확산되기 시작하면 메모리 개발 업체들과 더불어 마더보드, 소켓 업체들도 수혜를 입을 전망이다. DDR4와 DDR5의 경우에는 마더보드부터 소켓까지 다른 규격을 가지고 있기 때문이다. 두 D램은 호환이 되지 않기 때문에 DDR5가 확산되는 데에도 제약이 있었다. 하지만 성능 면에서는 DDR5가 월등하기 때문에, 어느 정도 시장이 확장되면 마더보드나 소켓 부문의 사업이 DDR5에 맞춰서 활성화될 것으로 예상된다.

업계에서는 DDR5가 본격적으로 확산되는 시점이 올해 하반기가 될 것이라는 추측이 지배적이다. 올해 4분기에 DDR5를 탑재할 수 있는 인텔의 CPU 엘더레이크(Alder Lake)가 출시될 예정이기 때문이다. 하지만 엘더레이크가 출시된다고 해서 DDR5가 확산될 것이라고 예상하는 것은 다소 무리가 있다는 의견도 나오고 있다.

한 반도체 전문가는 “엘더레이크는 100% DDR5를 탑재하는 CPU가 아닌, DDR4와 하이브리드로 구동되는 CPU”라며 “아직까지는 DDR4가 좀 더 우세한 상황이기 때문에, 엘더레이크의 출시가 곧 DDR5의 성장으로 이어진다고 보는 것은 다소 무리가 있다”고 전했다.

뒤이어 해당 반도체 전문가는 “DDR5가 본격적으로 확산되는 시점은 2022년 2분기에 양산되는 인텔 서버용 CPU 사파이어 래피즈(Sapphire Rapids)가 출시된 이후일 것”이라고 전망했다. 사파이어 래피즈는 차세대 데이터센터 및 서버용 CPU로, 고대역폭 메모리 DDR5를 내장해 워크로드 전반에서 빠르고 효율적으로 데이터를 처리할 수 있도록 한다. 시장조사업체 IDC에 따르면, 2021년 1분기 글로벌 서버 시장은 전년 동기 대비 12% 성장했다. 또한 IDC는 데이터센터 인프라와 IT운영을 현대화하는 작업이 이어지면서, 세계적으로 서버 시장이 활기를 띨 것이라고 전망했다. 서버 시장이 성장하면 사파이어 래피즈의 수요도 증가할 것으로 예상되는데, 이와 더불어 DDR5도 확산될 수 있다는 것이 반도체 시장 전문가의 의견이다.

한편, 현재 DDR5 시장에서는 삼성전자와 SK하이닉스가 앞서고 있다. 반도체 시장 전문가는 “현재 DDR5를 생산하고 있는 기업은 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론인데, 그 중에서도 삼성전자가 가장 우세하다고 평가하고 있다”며 “마이크론은 2020년 초반에 10나노 초중반대의 DDR5를 개발했는데, 이미 삼성전자와 SK하이닉스는 2018년도에 개발한 제품으로, 3사의 기술차이를 알 수 있다”고 전했다.

글. 바이라인네트워크
<배유미 기자> youme@byline.network