PIM 관련주 투자 가이드 | AI 시대를 여는 차세대 반도체 종목 분석

AI·빅데이터 시대, 반도체 산업의 패러다임이 바뀌고 있습니다.

그 중심에는 CPU와 메모리 간 병목 현상을 해결할 수 있는 차세대 기술, PIM(Processing‑In‑Memory)이 있습니다.

기존에는 메모리에서 데이터를 꺼내 CPU로 전송한 뒤 연산해야 했다면,

PIM은 메모리 안에서 직접 연산을 수행합니다. 결과적으로 속도는 빨라지고 전력 소모는 줄어드는 구조입니다.

이 혁신적인 기술의 성장 가능성이 높아지면서,

국내외 반도체 기업들 역시 PIM 개발에 박차를 가하고 있습니다.

이번 글에서는 PIM 기술의 원리와 시장 전망을 간략히 살펴본 뒤,

PIM 관련주 6종목을 중심으로 투자 포인트를 분석합니다.

AI·메모리·서버·패키지 관련 종목 중 실제 기술 연계성과 성장 가능성이 높은 기업을 중심으로 구성했습니다.

글의 요약

1. PIM(Processing‑In‑Memory)은 메모리 내부에서 연산을 수행하는 차세대 반도체 기술로, AI·빅데이터 처리 효율을 극대화합니다.
2. 삼성전자·SK하이닉스를 비롯해 매커스, 제주반도체, 네패스 등 국내 주요 관련 기업들이 PIM 기술 개발에 참여하고 있습니다.
3. PIM 관련주는 기술 상용화 전 초기 단계로, 장기적 기술 진보와 AI 산업 성장과의 연계성을 고려한 신중한 접근이 필요합니다.

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PIM이란 무엇인가?

PIM(Processing‑In‑Memory)은 ‘메모리에서 직접 연산을 처리하는 기술’을 말합니다.

기존 컴퓨터 구조에서는 데이터를 메모리에서 CPU로 전송한 뒤 계산해야 하지만,

이 구조는 ‘폰 노이만 병목현상’으로 인해 처리 속도가 한계에 부딪히고 전력 소모가 큽니다.

특히 AI 연산은 방대한 데이터량을 요구하므로, 병목 현상이 두드러지게 나타납니다.

PIM 기술은 DRAM, HBM과 같은 고성능 메모리 내부에 연산 유닛(Processing Unit)을 추가하여 데이터를 메모리 안에서 직접 처리하게 합니다.

대표적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

• AI 추론용 서버
• 데이터센터 내 고성능 연산
• 자율주행, 로보틱스 등 실시간 데이터 분석

Gartner에 따르면 AI 반도체 시장은 2020년 28조 원에서 2025년 86조 원 규모로 성장할 것으로 예측되며,

그 중심에 PIM 기술이 자리하고 있습니다.

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국내 주요 PIM 관련주 6종목 분석

1. 매커스

기업 개요

• AMD 자일링스 FPGA 국내 총판
• 비메모리 반도체 유통 및 기술지원 전문 기업

PIM 연관성

• PIM 프로토타입 개발에 사용되는 FPGA 공급사
• 삼성전자와 AMD가 협력 중인 PIM 프로젝트 수혜 예상

투자 포인트

• PIM용 연산 증명 플랫폼 제공
• 2024년 주가 급등, 기술성장 수혜 기대주

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2. 제주반도체

기업 개요

• 모바일·IoT 메모리 반도체 설계 기업
• FABless(공장 없는) 시스템

PIM 연관성

• ‘PIM 오류 정정 디바이스’ 국책 과제 수행
• 과기정통부가 주관하는 AI 메모리 응용 기술 개발 참여

투자 포인트

• PIM 양산에 필요한 서브 기술 개발 이력
• IoT 확산과 함께 장기 성장 기대

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3. 네패스

기업 개요

• 시스템 반도체 후공정, 전자소재 국산화 기업
• 반도체 패키징 기술에 강점

PIM 연관성

• PIM용 패키지 기술 국책 과제 수행
• 열 방출, 전력 분산에 필수적인 후공정 기술 제공

투자 포인트

• AI 반도체 생태계에서 핵심 역할
• HBM·3D 패키징 연계 기술과 시너지 기대

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4. 삼성전자

기업 개요

• 세계 최대 메모리 반도체 기업
• DRAM·NAND·HBM 시장의 글로벌 리더

PIM 연관성

• 세계 최초 HBM-PIM 시제품 공개
• ISCA 등 국제 학회 논문 통해 기술 검증 완료

투자 포인트

• 양산 역량 + 기술 리더십 보유
• 글로벌 AI 반도체 주도 가능성 매우 높음

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5. SK하이닉스

기업 개요

• DRAM·NAND 중심 메모리 반도체 기업
• 서버용 고성능 메모리 강자

PIM 연관성

• 자체 PIM 기술 AiMX, GDDR6-AiM 공개
• TSV 기반 고대역폭 메모리 개발 중

투자 포인트

• 고객사 확대와 기술 내재화 가능성
• 향후 AI 서버 수요 증가 시 고성능 제품 수요 급증 기대

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6. KTis

기업 개요

• KT 계열사로 IT·AI 인프라 전문
• 클라우드 및 컨택센터 운영 중심

PIM 연관성

• 삼성전자 등과 PIM 기술 기반 AI 서버 공동 테스트 중
• KT AI 데이터센터 내 적용 사례 기대

투자 포인트

• B2B 중심 인프라 구축 역량
• PIM 기술 수요 증가에 따른 수혜 예상

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PIM 관련주 투자 시 주의할 점

1. 아직 양산 초기 단계: 대부분의 PIM 관련주의 기술은 2025~2026년 양산을 목표로 하고 있으며, 현재는 개발·검증 단계입니다.
2. 기술 내재화 여부: 단순 공급사보다는 기술을 직접 보유하거나 국책 과제에 참여 중인 기업에 주목해야 합니다.
3. AI·서버 연계성 확인: PIM은 주로 AI 서버·데이터센터에서 사용되므로, 해당 분야와의 연계도가 투자 판단에 중요합니다.
4. 반도체 업황 민감도: PIM은 메모리 기반 기술로, DRAM 가격 및 수요에 따라 주가가 영향을 받을 수 있습니다.

Q&A

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결론: PIM 관련주는 어떻게 접근해야 할까?

PIM 관련 투자는 단기 테마가 아니라, AI 반도체 기술 진화의 중심축에 투자하는 장기 전략입니다.

특히 삼성전자·SK하이닉스처럼 양산력을 갖춘 기업과,

매커스·제주반도체처럼 기술적 파트너로 연결된 종목들을 함께 살펴보는 것이 유효합니다.

네패스는 후공정 경쟁력으로,

KTis는 AI 인프라 측면에서 차별화된 포지션을 가지고 있어 분산 투자 전략이 가능합니다.

결론적으로, AI 중심 산업 구조 재편에 맞춘 반도체 기업 선별과 기술 진척도 모니터링이 PIM 관련주 투자 성패를 가르는 핵심이 될 것입니다.

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참고 자료

• PIM- 특징 및 관련 콘텐츠 | 기술 | 삼성반도체
• 나무위키 – PIM