[더테크=조재호 기자] 시장 조사 기관인 트렌드포스는 17일 2024년 기술 산업의 다양한 부문에서 예상되는 12가지 트렌드를 발표했다. 대부분이 국내 기술 산업과 밀접한 연관성을 지닌 분야인데, 트렌드포스의 자료를 참고해 다가올 기술 트렌드를 정리해본다.
1. CSP(Cloud Service Provider, 클라우드 서비스 제공자)는 인공지능(AI) 투자를 늘려 2024년까지 AI 서버 출하량을 38% 증가할 것
아마존웹서비스, 마이크로소프트, 구글 등 주요 CSP는 챗봇과 생성형 AI를 비롯한 애플리케이션 인기가 높아지면서 AI 서버에 대한 투자를 늘리고 있다. 트렌드포스는 2023년 AI 서버 출하량이 120만대를 넘어 지난해 대비 37.7% 증가해 전체 서버 출하량의 9%가량을 차지할 것으로 봤다. 2024년에는 38%로 늘어 AI 서버의 점유율이 12%까지 늘어날 것으로 전망했다.
아울러 엔비디아와 AMD 외에도 주요 CSP는 자체 칩 개발에도 박차를 가하고 있다. 이는 AI 서버의 고도화로 이어져 2024년 이후 응용 분야에서 많은 기업들이 전문 AI 모델 및 소프트웨어 서버 개발에 뛰어들면서 엣지 AI 서버의 성장을 가속화할 것으로 내다봤다. 트렌드포스는 2023년부터 2026까지 엣지 AI 서버 출하량의 연평균 성장률이 20%를 넘을 것으로 예상했다.
2. HBM3e, HBM 매출 연간 172% 증가
AI 서버 구축에 따라 AI 반도체 수요도 늘어나고 있다. HBM은 이러한 반도체에 탑재되는 DRAM 제품으로 현재 주류인 HBM2e 외에도 엔비디아 H100과 H800, AMD의 MI300 시리즈 양산에 따라 HBM3 수요 비중도 높아졌다. 2024년에는 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론이 HBM3e를 도입해 칩의 성능을 더욱 끌어올릴 전망이다.
트렌드포스는 AI 칩 시장에서 엔비디아와 AMD를 비롯해 CSP의 자체 AI 칩 개발을 감안하면 DRAM 제품의 수요가 급증할 것으로 전망했다. HBM의 경우, 평균 가격이 다른 DRAM보다 약 5배 이상 높아 연간 성장률 전망치 172%까지 감안하면 2024년에는 HBM 메모리 생산업체의 매출에 크게 기여할 것으로 보인다.
3. AI 반도체, 2024년 첨단 패키징 수요 증가와 3D IC(3차원 집적회로) 기술 등장
트렌드포스에 따르면 TSMC와 삼성전자, 인텔처럼 업계를 선도하는 기업들이 트랜지스터 아키텍처에 대한 변화를 모색하고 있는데, 제조 공정이 물리적 한계에 다다르면서 패키징 기술의 중요성을 재고했다. 고급 패키징이 필수 기술로 떠오르면서 TSMC와 삼성전자 모두 일본에 3D IC 연구 센터를 준비 중이라고 전했다.
아울러 챗GPT의 등장으로 AI 컴퓨팅 성능이 중요해지면서 2.5D 패키징 기술에 대한 수요가 크게 늘었고 TSMC의 CoWoS, 인텔의 EMIB, 삼성전자의 I-Cube 등의 기술들이 성숙 단계에 도달했다.
향후 3D 패키징 기술의 도입이 눈앞으로 다가왔는데 각 기업은 자사의 솔루션을 잇달아 발표했다. 다양한 기능을 지닌 칩들의 통합은 AI와 자율주행 자동차 같은 애플리케이션의 필수요소다.
4. NTN(Non-Terrestrial Networks, 비지상 네트워크)의 상용 테스트와 적용
NTN의 5G NR(New Radio, 뉴 라디오) 기술적 표준이 제시된 가운데 스타링크 및 원웹의 통신용 인공위성이 증가함에 따라 위성 사업자, 주요 반도체 기업, 통신 사업자 및 스마트폰 제조업체의 협력이 활발해졌다. 이러한 파트너십은 NTN 시나리오 예비 검증을 진행했다.
트렌드포스는 2024년 시작에 앞서 주요 반도체 제조사들이 위성 통신 칩 개발에 박차를 가하고 있다. 주요 스마트폰 제조업체는 SoC 모델을 활용해 플래그십 스마트폰에 위성 통신 기능을 통합할 것으로 전망했다.
5. 6G 통신 개시, 저궤도 위성 통신 중심으로 계획
트렌드포스는 6G 표준화 프로세스가 2024년에서 2025년 사이에 시작될 예정이며, 첫 표준 기술은 2027에서 2028년에 도입될 것으로 전망했다. 6G는 홀로그램 프로젝션과 촉각 통신, 디지털 트윈 등의 혁신 애플리케이션 제공할 예정이다.
6G 기술 표준이 발전함에 따라 트렌드포스는 저궤도 위성이 6G를 지원하면서 저궤도 위성의 배치가 6G 상용화를 전후해 정점에 달할 것으로 내다봤다.
6.마이크로 LED 질화물계(InGaN)적색 마이크로 LED 소자 기술이 주도
트렌드포스는 2023년을 마이크로 LED 기술에 있어 중요한 한 해로 평가했다. 이후 주요 과제로 비용 문제와 함께 소형화를 꼽았는데, 앞으로 4년간 마이크로 LED는 칩 소형화만으로도 비용 절감 효과를 연간 최소 20~25%에 이를 것으로 예상했다.
특히, 질화물계(InGaN)적색 마이크로 LED 소자 기술은 기존 적층식 RGB LED와 다른 접근 방식으로 주목받았다고 이야기하면서 각자의 방식으로 경쟁을 이어가면서 최적의 솔루션 발견을 가속화할 것으로 예상했다.
2024년 마이크로 LED는 다양한 분야에서 활용되고 더 많은 제조업체가 진출하면서 공급망 강화와 동시에 비용 구조를 개선할 것으로 전망했다.
7. AR·VR 디스플레이 경쟁 심화
AR·VR 디바이스 분야에서 고화질 디스플레이에 대한 수요 증가와 더불어 주요 브랜드가 마이크로 OLED를 채택하기 시작하면서 마이크로 OLED의 시장 입지가 넓어질 것으로 전망했다. 이와 함께 반도체 공정과 디스플레이 기술 융합에도 주목했다.
아울러 트렌드포스는 HMD(Head Mounted Display) 시장을 장악할 수 있는 핵심 기술로 다양한 마이크로 디스플레이 기술을 꼽았다.
8. 소재·부품 기술의 발전으로 산화갈륨 상용화가 가속
트렌드포스는 산화갈륨(Ga2O₃)이 차세대 전력반도체 소자로 주목받고 있다고 평했다. 기존보다 높은 전압과 온도에서 더 높은 전력효율을 갖고 용융상 성장법을 통해 고품질 대면적 웨이퍼로 만들기가 쉽기 때문이다.
특히 전기자동차와 전력망 시스템, 항공우주 분야에서 활용이 기대된다고 평했다. 현재 업계에서는 4인치 산화갈륨 단결정의 대량 생산을 시작했고 6인치로 확대될 예정이며 이를 기반으로 한 쇼트키 다이오드 제품이 2024년 출시될 예정으로 상용화가 코앞으로 다가왔다.
9. 전기차 배터리 산업, 전고체 배터리로 새로운 시대
트랜드포스는 전기자 배터리 산업에서 기존 배터리 기술은 에너지 밀도 성능 한계에 가까워지고 있다고 평가했다. 자동차 업체와 배터리 업체는 전고체 배터리를 차세대 기술로 연구해왔고 콜로이드 배터리와 같은 반고체 기술을 포함해 새로운 배터리 기술 반복 주기에 진입할 것이라고 언급했다.
아울러 수소 연료전지는 여러 장점이 있지만 업계의 상대적인 성숙도 부족으로 이 기술을 사용하는 승용차 및 상용차의 폭이 좁다는 지적이다. 트렌드포스는 장거리 트럭등 상용화 채택은 2025년 이후로 전망했다.
10. 2024년 전기차(BEV)의 3대 화두는?
저전력손실이 장점인 SiC 반도체는 전기차의 에너지 전환율을 높이는데 중요한 구성요소인데 내년까지 8인치 SiC 웨이퍼 생산능력이 점차 확대될 것으로 트렌드포스는 예상했다. NCM, LFP 배터리와 관련해서는 재료 비율을 조정해 에너지 밀도를 높이고 주행거리를 확장해 배터리 팩 구조를 최적화하는 것이라고 언급했다.
트렌드포스는 전고체배터리가 올 하반기부터 제한적으로 탑재될 것이라고 보면서 충전시간 단축을 위한 노력으로 800V 플랫폼 기반 차량이 눈에 띄게 늘어날 것이라고 전망했다.
11. 친환경 솔루션에 대한 글로벌 노력
트렌드포스는 “재생 가능 에너지원으롲부터 안정적 에니지를 보장하기 위해 전기 그리드, 에너지 저장 및 관리 같은 시스템은 필연적으로 AI 기반 스마트 기술을 채택해 정확성을 높인다”고 봤다.
또한 내년에는 스마트 제조 및 에너지 관리의 초점이 드라이브 시스템의 에너지 소비 최적화와 상호 연결된 데이터 생태계 구축, 에너지 흐름 및 소비 시각화에 맞춰질 것이라며 ‘다이나믹 디지털 트윈’을 통해 가상 시스템과 물리적 시스템의 통합을 활용해 데이터를 탄소 중심에서 환경 친화적 흐름으로 변환하고 이를 이익으로 전환하는 것이 목표라고 밝혔다.
12. 폴더블 폰: OLED 산업의 확대
트렌드포스는 폴더블 폰에 주목했다. 도어 패널과 스크린 지지판에 사용된 경량 복합소재와 물방울 힌지구조 등 개선점을 언급했다. 아울러 “지속적인 기술 발전도 중요하지만, 효과적인 원가 절감과 제품 보급 확대에 따른 수익성 확보도 중요하다”고 언급했다.
이와 함께, OLED 기술이 스마트폰 시장에 점점 더 침투함에 따라 IT부문이 OLED 개발의 중요 격전지로 떠오르고 있다며 몇몇 기업의 관련 움직임들을 전했다. 트렌드포스는 “2025년에는 신기술 도입으로 기존 FMM(파인 메탈 글라스)의 크기 한계가 극복될 것으로 예상된다”며 “다양한 응용분야에서 OLED 기술의 시장 침투율을 크게 높일 것”이라고 전망했다.
