Z-Angle 메모리, 인텔이 다시 메모리 시장에 도전하는 이유

인텔이 메모리에 다시 손을 댄다고요?

인텔이 "Z-Angle Memory"라는 새로운 메모리 기술을 개발 중이라는 소식이 전해졌어요. 인텔 하면 보통 CPU만 떠올리시죠? 그런데 사실 인텔은 메모리 분야에서도 꽤 오래된 역사가 있어요. 2010년대 중반엔 마이크론과 함께 "3D XPoint"라는 혁신적인 메모리를 만들어 "옵테인(Optane)"이라는 브랜드로 팔기도 했거든요. 다만 시장의 외면을 받고 2022년에 사업을 접은 아픈 기억이 있어요.

그런 인텔이 다시 메모리 기술에 뛰어든다는 건 의미가 작지 않아요. AI 시대가 본격화되면서 "메모리 벽(memory wall)"이라는 오래된 문제가 다시 발목을 잡고 있거든요. 메모리 벽이 뭐냐면, CPU나 GPU의 연산 속도는 빠르게 발전하는데 메모리에서 데이터를 가져오는 속도가 그걸 따라가지 못해서 결국 시스템 전체 성능이 메모리에 의해 제한되는 현상이에요. 엔비디아 H100 같은 최신 GPU도 결국 HBM(High Bandwidth Memory)이라는 비싼 메모리가 없으면 제 성능을 못 내요.

Z-Angle 메모리는 뭐가 다른가요

Z-Angle 메모리는 이름 그대로 "Z축 각도"를 활용한 메모리 구조예요. 기존 DRAM은 메모리 셀(cell, 데이터 한 비트를 저장하는 가장 작은 단위)을 평면 위에 격자처럼 배치해요. 그런데 셀을 점점 더 작게 만드는 데는 물리적 한계가 있어요. 너무 작아지면 전자가 새어 나가서 데이터가 깨지거든요. 그래서 최근 몇 년 사이 메모리 업계는 "위로 쌓자"라는 방향으로 가고 있어요. 이걸 3D 적층(stacking)이라고 부르는데, HBM이 대표적이죠.

Z-Angle은 여기서 한 발 더 나가요. 단순히 수직으로 쌓는 게 아니라, 셀을 일정한 각도로 비스듬하게 배치해서 같은 면적에 더 많은 셀을 집어넣을 수 있게 한다는 게 핵심이에요. 비유하자면, 평행사변형으로 자른 케이크가 정사각형으로 자른 케이크보다 같은 판에서 더 많이 나오는 것과 비슷한 원리예요. 동시에 비스듬한 구조 덕분에 셀 사이의 전기적 간섭(crosstalk, 옆 셀의 신호가 새어 들어오는 현상)을 줄일 수 있다고 해요.

또 하나 중요한 점은 밀도와 대역폭의 균형이에요. 단순히 셀을 많이 넣는다고 좋은 메모리가 되는 건 아니에요. 데이터를 빠르게 읽고 쓸 수 있어야 하는데, Z-Angle 구조는 셀에 접근하는 경로(워드라인과 비트라인)를 최적화할 수 있도록 설계됐다고 알려져 있어요. 인텔의 발표에 따르면 기존 DRAM 대비 동일 면적에서 더 높은 용량과 더 낮은 전력 소모를 동시에 노린다고 합니다.

왜 지금 인텔이 이걸 만드는가

인텔의 사정을 좀 알면 이 발표가 더 흥미로워요. 인텔은 지난 몇 년간 파운드리(foundry, 반도체 위탁 생산) 사업에 막대한 돈을 쏟아붓고 있어요. 자체 CPU만으론 더 이상 성장이 어렵다고 보고, TSMC나 삼성처럼 다른 회사 칩도 만들어주는 사업으로 확장하려는 거죠. 그러려면 자기들만의 차별화된 기술이 필요한데, Z-Angle 메모리가 그중 하나예요.

그리고 AI 가속기 시장이 폭발적으로 커지는 상황도 영향이 커요. 엔비디아가 AI 칩 시장의 80% 이상을 장악하고 있는데, 그 핵심 경쟁력 중 하나가 HBM이거든요. HBM은 SK하이닉스가 시장을 주도하고 삼성과 마이크론이 따라가는 구조예요. 인텔 입장에선 이 판에 자체 메모리 기술 없이 들어가면 또 부품 조달 문제로 발목 잡힐 가능성이 높아요. Z-Angle은 그런 상황에서 "우리도 메모리 카드가 있다"라고 말하기 위한 카드인 셈이에요.

업계 흐름에서 어떤 위치인가

메모리 분야는 지금 여러 방향으로 동시에 진화하고 있어요. HBM은 GPU 옆에 바짝 붙여서 대역폭을 극대화하는 방향이고, CXL(Compute Express Link)은 CPU와 메모리를 더 유연하게 연결해서 메모리를 "공유 자원"으로 만드는 방향이에요. 그리고 PIM(Processing In Memory, 메모리 안에 연산 기능을 넣는 기술)은 데이터를 옮기지 않고 메모리 내부에서 바로 계산하자는 발상이고요. 삼성과 SK하이닉스도 PIM 연구를 활발히 하고 있어요.

Z-Angle은 이 중 "DRAM 셀 자체의 구조 혁신" 쪽 트랙에 속해요. 비슷한 방향으로 마이크론은 4F² 셀 구조를, 삼성은 VCAT(Vertical Channel Array Transistor)을 연구하고 있어요. 모두 "같은 면적에 더 많이, 더 빠르게"를 노리는 시도들이에요. Z-Angle이 이 경쟁에서 어떤 위치를 차지할지는 실제 양산 시점과 수율(생산 성공률)에서 판가름 날 거예요.

한국 개발자와 산업에 주는 의미

한국은 메모리 강국이에요. 삼성과 SK하이닉스가 글로벌 DRAM 시장의 70% 이상을 차지하고 있고, HBM에서는 SK하이닉스가 압도적인 1위거든요. 인텔의 Z-Angle은 단기적으론 양사에 직접적인 위협은 아니에요. 인텔이 메모리를 자체 양산까지 가져가려면 수년이 걸릴 거고, 양산 경험은 한국 기업들이 훨씬 앞서 있으니까요.

하지만 중장기적으론 주목해야 할 신호예요. 미국이 자국 내 반도체 공급망을 강화하려는 움직임이 강해지는 가운데, 인텔이 메모리까지 손을 뻗는다면 한국 기업들의 "메모리 독점" 구조에 균열이 생길 수도 있거든요. 시스템 반도체 분야에서 한국이 약하다는 평가가 오래 있었는데, 메모리에서도 더 이상 안주할 수 없다는 신호로 읽어야 할 것 같아요.

소프트웨어 개발자 입장에서도 의미가 있어요. 메모리 구조가 바뀌면 결국 운영체제, 컴파일러, 데이터베이스 같은 시스템 소프트웨어도 그에 맞춰 진화해야 하거든요. 예를 들어 CXL이 보편화되면 메모리를 네트워크 자원처럼 다루는 새로운 프로그래밍 모델이 필요해지죠. AI 워크로드를 다루는 분이라면 메모리 계층 구조가 어떻게 바뀌는지 꾸준히 따라가는 게 좋아요.

마무리

인텔의 Z-Angle 메모리는 아직 실험실 단계의 기술이지만, AI 시대의 메모리 전쟁이 얼마나 치열해지고 있는지를 잘 보여주는 사례예요. CPU 회사가 메모리를 만들고, 메모리 회사가 연산 기능을 넣고, 경계가 빠르게 무너지고 있죠. 여러분은 다음 5년 안에 메모리 시장의 판도가 어떻게 바뀔 거라고 보세요? 한국이 지금의 우위를 계속 지킬 수 있을까요?