AI시대, 첨단 반도체의 미래는…송도서 ‘INSIGHT 2025’ 국제 심포지움 개최

인공지능(AI) 시대를 맞아 첨단 반도체 기판과 패키징 기술을 조망하는 국제 전시회가 인천 송도에서 개막했다. 부대행사로 진행된 심포지움에서는 업계 전문가들이 차세대 기술의 발전 방향을 논의했다. 한국전자회로산업협회(KPCA)는 인천 송도컨벤시아에서 '제 22회 국제 첨단 반도체 기판 및 패키징 산업전' 부대 행사로 'INSIGHT 2025' 심포지움을 개최했다고 3일 밝혔다. 올해 심포지움은 '인공지능과 첨단·고성능 집적 기술의 교차점'(Where AI, Integration and Performance converge)을 주제로 진행됐다. 카이스트·삼성전기·LG이노텍·심텍 등 주요 관계자, 전문가들이 AI 시대를 맞아 첨단 메모리·패키징 기술을 통한 산업 경쟁력 강화 방안에 대해 집중적으로 논의했다. 첫 기조강연자로 나선 김정호 카이스트 교수는 향후 AI 성능을 좌우하는 핵심은 GPU 크기가 아니라 HBM(고대역폭메모리)의 용량과 대역폭이라고 지적했다. 그는 생성형 AI 모델의 파라미터 규모가 조 단위에서 1000조 단위로 확대되면서 필요한 연산량이 폭발적으로 늘어날 것이며, 이 과정에서 병렬 계산, 리즈닝(Reasoning)에 따른 토큰 수 증가가 연산 부하를 천문학적으로 키울 것이라고 전망했다. 김 교수는 AI 서비스 품질을 결정짓는 핵심 요인으로 레이턴시(응답 지연 시간)와 스루풋(처리량)을 꼽았다. 단어 하나가 출력되는 시간과 초당 처리 가능한 단어 수가 결국 사용자가 체감하는 품질을 좌우한다는 것이다. 그는 GPU 성능을 단순 확장하는 방식은 한계가 뚜렷하며, GPU와 HBM을 연결하는 인터커넥트의 대역폭 확대가 성능을 좌우하는 '메모리 바운드' 특성을 지적했다. 또한 HBM의 발전 과제를 용량, 대역폭, 전력 소모, 발열 관리로 정리하며 TSV(실리콘 관통 전극)와 하이브리드 본딩, 마이크로채널 냉각과 같은 차세대 패키징 기술의 중요성을 언급했다. 그는 발열 문제와 전력 공급 안정성이 신뢰성을 가르는 요소라며, 이를 해결하는 소재·부품·장비 기업들이 AI 시대에 새로운 기회를 맞을 것이라고 내다봤다. 김 교수는 연구실에서 AI가 직접 HBM 설계를 수행하는 사례를 소개하며 볼맵·라우팅·시뮬레이션까지 맡는 '에이전트 AI'가 패키징 영역까지 확장될 수 있다고 설명했다. 그는 AI 발전이 단순 생성형 단계를 넘어 자율적으로 판단하는 에이전트 AI와 로봇과 결합한 피지컬 AI로 나아가면서 HBM 중심의 메모리 수요가 더욱 커질 것이라고 전망했다. 단순히 GPU·CPU 중심 구조가 아닌, HBM이 GPU의 일부 연산 기능까지 흡수하는 방향으로 진화할 수 있으며, 저전력 DDR 메모리(LPDDR)·낸드플래시와 결합한 하이밴드위드플래시(HBF) 등 새로운 패키징 구성이 주류로 부상할 가능성도 제시했다. 김정호 교수는 "HBM4 이후에는 메모리와 주변 부품이 결합하는 양상이 가속화될 것"이라며 "삼성·SK 등 국내 기업은 낸드·DDR·HBM을 모두 다룰 수 있어 마이크론 등 해외 기업에 비해 토탈 솔루션 제공 영역에서 비교 우위를 가질 수 있다"라고 말했다.