인공지능(AI) 데이터센터를 중심으로 성장한 메모리 반도체 시장이 휴머노이드 로봇으로 수요처를 넓히고 있다. 인간처럼 주변 환경을 인식하고 스스로 행동하는 로봇이 늘면서 연산에 필요한 메모리 용량도 커지는 추세다. 삼성전자와 SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM)에 이어 로봇용 반도체 시장에서도 새로운 성장 기회를 맞을 것이란 전망이 나온다.

11일 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 휴머노이드 로봇의 핵심 연산장치인 '브레인'에 들어가는 D램 수요는 2026년 약 8300테라비트(Tbit)에서 2030년 약 17만2000Tbit로 증가할 전망이다. 4년 만에 20배 이상 늘어나는 규모다.

로봇 한 대에 탑재되는 메모리 용량도 증가한다. 휴머노이드 로봇의 평균 D램 탑재량은 올해 19GB에서 2030년 39GB로 두 배 이상 확대될 것으로 예상된다. 로봇 출하량 증가와 함께 개별 제품의 메모리 탑재량까지 늘어나면서 전체 시장의 성장 속도가 빨라지는 구조다.

AI 기술의 발전도 메모리 수요를 끌어올리는 요인이다. 휴머노이드 로봇은 카메라와 라이다(LiDAR), 촉각 센서 등으로 수집한 정보를 실시간으로 처리해 움직임을 결정한다. 여러 종류의 데이터를 통합해 행동으로 연결하는 엔드투엔드(end-to-end) 방식의 AI 모델이 확산하고, 주변 환경을 학습하고 예측하는 월드모델(World Model) 적용까지 늘면서 데이터를 저장하고 처리하는 데 필요한 메모리 용량도 커지고 있다.

메모리뿐 아니라 연산용 반도체 시장도 함께 확대될 것으로 예상된다. 카운터포인트리서치는 로봇의 AI 모델이 고도화될수록 엔비디아 그래픽처리장치(GPU) 등 연산칩 수요가 증가할 것으로 내다봤다. 테슬라와 샤오펑 등 완성차업체들이 자체 개발하는 주문형반도체(ASIC)도 관련 시장의 성장 요인으로 꼽힌다.

로봇용 메모리 시장에서는 전력 효율도 중요하다. 배터리로 작동하는 휴머노이드 로봇은 전력 소모를 줄이면서도 대용량 데이터를 처리해야 하기 때문이다. 이에 따라 저전력 D램(LPDDR)과 고용량 낸드플래시가 주요 수요처로 부상할 전망이다. 장기적으로는 3차원(3D) 구조의 D램 기술도 관련 시장의 주요 변수로 거론된다.

다만 로봇용 메모리 시장의 실제 성장 규모는 수요 전망뿐 아니라 휴머노이드 로봇의 상용화 속도와 양산 규모, 제품별 메모리 사양이 얼마나 빠르게 높아지는지에 따라 달라질 수 있다.

삼성전자와 SK하이닉스에는 AI 데이터센터 중심으로 형성된 메모리 수요를 로봇 산업으로 확장할 기회가 열리고 있다. 카운터포인트리서치에 따르면 올해 2분기 글로벌 HBM 시장에서 SK하이닉스는 50%, 삼성전자는 33%의 점유율을 기록했다. AI 반도체 시장에서 확보한 기술 경쟁력을 바탕으로 로봇용 메모리 수요 확대에 대응할 수 있을지가 향후 성장동력 다변화의 관건이 될 전망이다.