AI 에이전트가 키운 eSSD…삼성·SK, 낸드값 두 자릿수 '껑충'

[빅데이터뉴스 김다경 기자] 실행형 AI 에이전트 확산으로 인공지능(AI) 데이터센터의 메모리 수요가 고대역폭메모리(HBM)와 D램에서 기업용 솔리드스테이트드라이브(eSSD)로 넓어지고 있다. 삼성전자와 SK하이닉스는 고성능·고용량 eSSD 공급을 확대하고 데이터 저장·이동 효율을 높이는 기술 개발에도 나서고 있다.

3일 반도체 업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 최근 3분기 실적 발표 컨퍼런스콜에서 AI 서비스 확산에 따른 기업용 SSD(eSSD) 수요 증가와 낸드 가격 상승세를 확인했다고 밝혔다. 양사 모두 고부가 제품을 중심으로 판매를 늘리거나 제품 구성을 조정하면서 낸드 사업의 수익성을 개선했다.

SK하이닉스는 3분기 낸드플래시 평균판매가격(ASP)이 전분기 대비 20% 중반 상승했다고 밝혔다. 회사는 "321단 트리플레벨셀(TLC) 기반 eSSD 등 고부가 제품 중심으로 판매 구성을 조정하면서 출하량은 소폭 줄었지만 낸드 가격 상승과 SSD 판매 비중 확대로 수익성을 개선했다"고 전했다.

삼성전자도 3분기 낸드 ASP가 전분기 대비 10% 후반 상승했다고 밝혔다. 비트 출하량은 전분기 대비 한 자릿수 중반 증가했다. 삼성전자는 "클라우드 기반 개인 AI 에이전트 서비스 확산으로 스토리지 수요가 커지고 있으며 고객사로부터 QLC 제품에 대한 추가 수요도 대량으로 접수됐다"고 설명했다.

AI 에이전트 확산으로 AI 모델이 처리해야 할 데이터도 늘고 있다. 여러 작업을 연속적으로 수행하는 에이전트는 이전 대화와 현재 과제에서 확보한 정보와 문맥을 유지해야 한다. 이때 모델이 앞서 처리한 문맥의 키와 값을 저장해 다음 토큰을 생성할 때 재사용하는 데이터가 키·값(KV) 캐시다. 과제가 복잡할수록 필요한 KV 캐시 용량도 증가한다.
가령 eSSD는 AI가 당장 사용하지 않는 대화 기억을 보관하는 저장 공간이다. 현재 추론에 필요한 데이터는 HBM·D램에 두고 상대적으로 사용 빈도가 낮은 KV 캐시는 eSSD로 옮겨 저장했다가 필요할 때 다시 불러오는 방식이다. 이를 통해 더 많은 AI 작업을 처리할 수 있어 데이터센터의 메모리 비용과 운영 부담을 줄일 수 있다.

젠슨 황 엔비디아 CEO는 지난 6월 GTC 타이베이 기조연설에서 "AI의 메모리 시스템은 스토리지 시스템을 완전히 혁신하게 될 것"이라고 말했다. AI 성능을 높이려면 연산에 필요한 메모리뿐 아니라 데이터를 저장하고 빠르게 불러오는 스토리지 시스템도 함께 발전해야 한다고 강조했다.

SK하이닉스는 이러한 수요 변화에 대응하기 위한 기술로 'SALT-KV'와 'CMM-하이브리드'를 소개했다. SALT-KV는 KV 캐시의 재사용 가치와 저장 비용을 고려해 HBM·D램·SSD 사이에 데이터를 효율적으로 배치하는 소프트웨어 기술이다. CMM-하이브리드는 KV 캐시를 SSD에 저장하고 필요한 데이터를 D램으로 미리 불러오는 CXL 기반 기술이다.

SK하이닉스는 낸드 제품 경쟁력뿐 아니라 메모리와 스토리지 간 데이터 이동과 활용을 최적화하는 기술도 개발해 AI 시스템에서 SSD의 활용 범위를 넓힌다는 구상이다. 특히 4분기 국내 낸드 생산능력에서 321단 공정 비중을 50% 이상으로 높이고 낸드 출하량도 전분기 대비 한 자릿수 중반 증가할 것으로 전망했다.

삼성전자도 AI 서비스 확산에 따른 SSD 수요 증가에 대응하고 있다. 회사는 4분기 낸드 비트 출하량이 전분기 대비 10% 중반 증가할 것으로 예상했다. 차세대 고용량 SSD 시장도 공략한다. 삼성전자는 321단 적층 기술을 적용한 2테라비트(Tb) QLC 낸드를 기반으로 256테라바이트(TB) SSD를 개발해 2027년 초 상용화할 계획이다.

글로벌 기업용 SSD 시장도 빠르게 성장하고 있다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 2분기 글로벌 상위 5개 기업용 SSD 업체의 합산 매출은 375억9000만달러(약 52조원)로 전분기 대비 103.6% 증가했다.

업체별로는 삼성전자가 eSSD 매출 143억5000만달러(약 19조8400억원)로 점유율 38.2%를 차지해 1위에 올랐다. SK하이닉스 그룹은 86억3000만달러(약 11조9400억원)의 매출로 점유율 23.0%를 기록하며 2위를 차지했다. 양사의 합산 점유율은 61.2%다.

낸드 시장의 공급 여건도 당분간 수요 우위가 이어질 전망이다. SK하이닉스는 실제 공급 여건을 고려한 2027년 낸드 수요 성장률을 10% 후반으로 예상했다. 신규 생산시설 구축에 상당한 시간이 필요한 만큼 2030년까지 수요가 공급을 웃도는 환경이 이어질 것으로 내다봤다.

김다경 빅데이터뉴스 기자 dk@thebigdata.co.kr