프로세싱 인 메모리(PIM) 시장은 2025년에 3억 40만 달러 규모로 추산되며, 2026년부터 2035년까지 연평균 38.9%의 성장률을 기록하며 2035년에는 80억 3,020만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
메모리 내 처리(PIM)는 연산 장치를 메모리 어레이 내부 또는 인접 부위에 내장하여 데이터가 있는 곳에서 연산을 실행함으로써 AI 추론 및 분석에서 발생하는 메모리 대역폭 한계를 해결합니다. 이 시장은 PIM 지원 메모리 장치와 메모리 근접 컴퓨팅 실리콘을 포괄하며, 기존 메모리 및 표준 가속기 아키텍처는 제외합니다.
더 자세한 정보를 얻으려면 무료 샘플을 요청하세요
프로세싱 인 메모리(PIM) 시장을 형성하는 주요 시장 동향은 무엇입니까?
촉매제: 메모리 병목 현상과 전력 위기
2026년 프로세싱 인 메모리(PIM) 도입을 촉진하는 핵심 문제는 메모리 어레이와 프로세서 간 데이터 이동의 비효율성입니다. 데이터 집약적인 워크로드에서 메모리 버스를 통한 정보 왕복은 현재 시스템 전체 에너지의 60% 이상을 소모합니다. 인텔의 7nm 공정 연구에서는 데이터 이동에 필요한 에너지가 전체 전력 소비량의 약 63.7%를 차지할 수 있다고 경고했으며, 이는 데이터 센터 확장성을 심각하게 저해합니다.
GPU 와 같은 표준 컴퓨팅 중심 가속기는 대규모 컴퓨팅 처리량에 최적화되어 있지만, 메모리 제약이 심한 워크로드에서는 자원 활용률이 매우 낮습니다. 이는 특히 방대한 파라미터, 낮은 연산 강도, 엄격한 지연 시간 요구 사항을 특징으로 하는 LLM 추론의 자기회귀 디코딩 단계에서 두드러지게 나타납니다. 메모리 내 처리는 연산 로직을 메모리 뱅크 내부에 직접 또는 바로 인접한 위치에 통합함으로써 데이터 전송에 따른 지연 시간과 에너지 소모를 제거하여 이러한 문제를 완화합니다.
프로세싱 인 메모리(PIM) 시장의 주요 상업적 개발 및 배포 성과
현재 수요 추이를 이해하려면 기업 인프라 제공업체가 단순한 용량 업그레이드가 아닌 실제 성능 향상을 중심으로 하드웨어 주문을 어떻게 재구성하고 있는지 살펴보는 것이 중요합니다. 주요 반도체 업체들은 2025년과 2026년에 걸쳐 특수 프로세싱 인 메모리 하드웨어를 적극적으로 출시했습니다.
엣지 LLM(Layered Learning Machine) 및 PIM(Processing-in-Memory) 시장 수요에 대한 학계의 연구 개발 노력으로
인해, PIM 시장 수요는 더 이상 하이퍼스케일 데이터 센터에만 국한되지 않습니다. 2025년과 2026년에는 엣지 추론에 특화된 하드웨어-소프트웨어 공동 설계가 급증할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 미시간 대학교의 DREAM(Data Reuse-Aware Scalable Processing-In-Memory) 아키텍처는 최근 LLM 추론에서 비용 대비 성능 면에서 획기적인 발전을 보여주었습니다. 100만 개 이상의 토큰을 처리하는 컨텍스트 윈도우에 필요한 방대한 키-값(KV) 캐시를 관리하도록 설계된 이 PIM 아키텍처는 DGX H100과 같은 최첨단 GPU 서버에 비해 추론 속도가 4.7배 빠르고, 달러당 토큰 처리량은 11.8배 더 많았습니다.
이와 유사하게, 칭화대학교와 같은 세계적인 연구 기관들은 광범위한 기술 특허를 출원하고 2025년에 NAND 플래시 및 DRAM 칩렛 스택을 활용하는 엣지 LLM 추론 시스템을 공개했는데, 이 시스템은 스토리지급 컴퓨팅 성능을 갖추고 있어 클라우드에 의존하지 않고도 에이전트 기반 AI를 소비자 기기에 기본적으로 구현할 수 있습니다.
현재 PIM(Processing-in-Memory) 시장의 공급망 현황
조달 관점에서 볼 때, PIM 및 맞춤형 고대역폭 메모리에 대한 폭발적인 수요는 2026년 반도체 공급망을 근본적으로 변화시켰습니다. 소비자 기기용 범용 DRAM 시장은 뒷전으로 밀려나고 있으며, 삼성의 평택 P5/P6, SK하이닉스의 M15X 및 용인 클러스터와 같은 첨단 생산 시설들은 신규 생산 능력의 대부분을 맞춤형 HBM 스택 및 PIM 아키텍처에 할당하고 있습니다. 기업 구매자들은 현재 여러 분기에 걸친 계약을 체결하고 있으며, 심각한 병목 현상을 겪는 표준 멀티 GPU 구성에서 벗어나 데이터 집약적 워크로드에 대해 최대 80%의 에너지 효율 향상을 제공하는 PIM 하드웨어로 전환하고 있습니다.
궁극적으로 2026년 메모리 내 처리 수요 증가는 피할 수 없는 물리적 현실에 기인합니다. 즉, 연산 비용은 상대적으로 저렴해졌지만 데이터 이동 비용은 여전히 천문학적으로 비싸다는 것입니다. AI 개발자와 데이터 센터는 연산 기능을 메모리 풀에 직접 내장함으로써 지난 10년간 성능 확장을 저해해 온 폰 노이만 병목 현상을 마침내 극복할 수 있게 되었습니다.
프로세싱 인 메모리(PIM) 시장의 마지막 관문은 제약 없는 초고효율 인텔리전스를 엣지 디바이스로 직접 이전하는 것입니다. 디바이스 제조업체는 표준 모바일 DRAM을 대체하기 위해 활발히 검증 중인 저전력 더블 데이터 레이트 PIM(LPDDR-PIM)에 대비하여 AI 기반의 엄격한 워크플로 혁신을 실행해야 합니다.
이러한 비파괴적 모바일 확장을 통해 스마트폰 OEM은 기존 메모리 인터페이스나 최신 하드웨어 설계의 핵심인 SoC 열 설계도를 변경하지 않고도 온디바이스 LLM 추론 속도를 세 배로 높일 수 있습니다. INT8 및 INT4 일반화 행렬-벡터 곱셈(GEMV)을 이러한 엣지 환경 제약 조건에 직접 최적화함으로써 클라우드 의존성을 제거하고 로컬 애플리케이션에서 의사 결정 피로도를 줄일 수 있습니다.
향후 하드웨어 전략가들은 새로운 아날로그 비휘발성 메모리 아키텍처를 연구하여 장기적인 비즈니스 목표를 실행 가능한 결과로 세분화해야 합니다. 프로세싱 인 메모리(PIM) 시장은 저항성 RAM(ReRAM), 상변화 메모리(PCRAM), 그리고 나노 스케일에서 커패시터 없이 통합이 가능한 플로팅 바디 DRAM(FBDRAM)으로 빠르게 확장되고 있습니다. 혁신가들은 센서 내 프로세싱 기술을 적극적으로 도입하여, 스핀트로닉 PIM을 CMOS 이미지 센서에 직접 결합함으로써 호스트 CPU를 깨우지 않고도 시각 데이터를 자율적으로 처리할 수 있도록 해야 합니다. 업계에서 초박형 PC와 데이터 센터에 쉽게 교체 가능한 LPCAMM2 메모리 모듈을 빠르게 도입함에 따라, 이러한 컴퓨팅 메모리 모듈(CMM)에 로직을 직접 탑재하는 것은 하드웨어 AI 업그레이드를 즉시, 로컬 환경에서 수행할 수 있는 가능성을 열어줍니다.
하지만 엔지니어링 책임자들은 열과 관련된 모델 가정에 대해 적극적으로 이의를 제기해야 합니다. 3D 적층형 PIM은 본질적으로 열 부하를 집중시키기 때문에 차세대 아키텍처는 높은 성능 향상을 유지하기 위해 근본적으로 재설계된 호스트 관리형 글로벌 버퍼와 엄격한 열 제약 조건을 필요로 할 것입니다.
메모리 내 처리(PIM) 시장의 전반적인 궤적은 컴퓨팅 경제의 근본적이고 돌이킬 수 없는 재설계를 의미합니다. 데이터 병목 현상을 체계적으로 파악하고, 진화하는 CXL 생태계 전반에 걸쳐 개발 인센티브를 재구성하며, 엣지 추론 제약 조건을 전략적으로 해결함으로써 기술 선도 기업은 이론적인 하드웨어 속도 향상을 확실하고 확장 가능한 시장 지배력으로 원활하게 전환할 수 있습니다.
| 계급 | 시장 제한 | 전반적인 영향력 순위 | 마이너스 연평균 성장률 기여도(2026-2035) | 영향 범위: 2026-2028년 | 영향 기간: 2029-2031년 | 영향 기간: 2032-2035년 |
| 1 | 표준화된 프로그래밍 모델 및 소프트웨어 생태계의 부족 | 높은 | -2.40% | 높은 | 높은 | 중간 |
| 2 | 초기 설계 및 제작 비용이 높음 | 높은 | -1.80% | 높은 | 중간 | 낮은 |
| 3 | 열 관리 및 열 방출 과제 | 중간 | -1.20% | 중간 | 중간 | 낮은 |
| 4 | 기존 시스템과의 하드웨어 통합 장벽 | 중간 | -0.90% | 중간 | 낮은 | 낮은 |
| - | 총 부정적 성장 영향 | - | -6.30% | - | - | - |
프로세싱 인 메모리(PIM) 시장의 부문별 분석
DRAM 기반 PIM 아키텍처, 특히 HBM-PIM과 AXDIMM은 폰 노이만 병목 현상을 근본적으로 해결함으로써 2026년 시장을 주도할 것으로 예상됩니다. 이러한 구조적 우월성 덕분에 메모리 뱅크 내에서 직접 병렬 데이터 처리가 가능해져 지연 시간이 획기적으로 단축됩니다. 따라서 하이퍼스케일러들은 방대한 AI 생성 워크로드를 처리하기 위해 이러한 아키텍처를 적극적으로 도입하고 있습니다.
시장 데이터에 따르면 이 분야는 고대역폭 환경에서 탁월한 비용 대비 성능 덕분에 SRAM 기반 대안보다 우수한 성과를 보입니다. DRAM 어레이에 컴퓨팅 기능을 직접 통합함으로써 전력 소비를 크게 줄여 시스템 온 칩(SoC) 설계의 표준으로 자리 잡고 있습니다.
고대역폭 메모리(HBM)는 인공지능 가속기 칩에 대한 끊임없는 수요에 힘입어 시장을 선도하는 핵심 기술로 자리매김하고 있습니다. 2026년에는 HBM3E 및 초기 HBM4 구현으로의 전환이 이러한 시장 지배력을 더욱 공고히 할 것으로 예상됩니다. HBM은 3D 적층형 DRAM과 실리콘 관통 비아(Through-Silicon Via)를 통합하여 엄청난 대역폭을 확보함으로써 메모리 병목 현상을 해결합니다.
로직 다이를 이러한 스택에 직접 통합하면 초대형 파라미터 모델에 대한 계산 효율성이 크게 향상됩니다. 표준 솔루션으로는 고급 신경망을 지원할 수 없기 때문에 시장은 이러한 유형의 메모리에 크게 의존하고 있습니다.
2026년에는 AI 추론이 프로세싱 인 메모리(PIM) 시장에서 가장 중요한 애플리케이션 분야로 부상할 것으로 예상되며, 그 규모는 학습 워크로드를 훨씬 능가할 것입니다. 기업 AI가 모델 개발에서 상용 배포 단계로 성숙해짐에 따라 실시간 추론에는 초저지연이 요구됩니다. PIM 기술은 가중치가 저장된 위치에서 직접 행렬 곱셈을 수행함으로써 추론 요구 사항에 구조적으로 부합합니다. 이는 가중치를 호스트 프로세서로 다시 전송하는 데 드는 막대한 에너지 소모를 없애줍니다.
결과적으로 자동차 및 엣지 컴퓨팅 분야에서 이러한 현지화된 칩을 통합함에 따라 시장은 공격적인 확장을 경험하고 있습니다.
데이터센터 운영자는 최종 사용자 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하며 전력 소비 환경을 좌우합니다. 2026년에는 하이퍼스케일러들이 전력 가용성과 열 관리 측면에서 극복하기 어려운 총 소유 비용 문제에 직면하게 될 것입니다. PIM(전력 정보 관리) 기능이 탑재된 서버를 도입함으로써 운영자는 메모리에서 프로세서로의 데이터 전송에 낭비되는 에너지를 획기적으로 줄일 수 있습니다. 이러한 아키텍처적 전환은 대규모 시설 전반의 전력 사용 효율성 지표를 근본적으로 변화시킬 것입니다.
또한, 주요 클라우드 제공업체들이 와트당 처리량을 극대화하기 위해 AI 클러스터 업그레이드에 PIM 포함을 의무화함에 따라, PIM(프로세싱 인 메모리) 시장은 하이퍼스케일 조달 주기에 힘입어 성장하고 있습니다.
지역별, 회사별 또는 사용 사례별로 필요한 섹션만 선택하여 액세스하세요.
결정을 내리는 데 도움을 줄 수 있는 해당 분야 전문가와의 무료 상담이 포함되어 있습니다.
북미는 1등급 클라우드 서비스 제공업체 들의 공격적인 인프라 확장에 힘입어 2026년 세계 시장에서 지배적인 위치를 차지할 것으로 예상됩니다 . 특히 미국은 국내 실리콘 밸리 대기업과 하이퍼스케일 기업들의 AI 하드웨어 공동 개발에 힘입어 지역 매출의 85% 이상을 점유하며 이러한 성장을 주도하고 있습니다. 실리콘 밸리의 기술 대기업들은 2조 개의 매개변수를 가진 대규모 언어 모델의 상용화에 필요한 막대한 메모리 대역폭을 관리하기 위해 PIM(프로그래밍 정보 관리) 아키텍처를 적극적으로 요구하고 있습니다.
결과적으로, 이 지역의 프로세싱 인 메모리(PIM) 시장은 고급 컴파일러 소프트웨어와 맞춤형 메모리 IP가 긴밀하게 통합된 생태계를 기반으로 번창하고 있습니다. 캐나다는 토론토의 AI 연구 상용화에 할당된 4억 5천만 달러 규모의 정부 지원 투자를 통해 이러한 지역적 선두 자리를 더욱 강화하고 있으며, PIM 하드웨어를 활용한 엣지 컴퓨팅 구축을 촉진하고 있습니다.
북미 통신 사업자들은 2026년 데이터센터 업그레이드 주기에서 HBM-PIM을 표준화함으로써 기존 폰 노이만 방식의 병목 현상을 완전히 해결할 수 있습니다. 이러한 구조적 전환은 탁월한 컴퓨팅 밀도를 보장하고 기업 데이터 전송에 필요한 에너지 비용을 40%까지 절감합니다. 금융 및 의료 분야 전반에 걸쳐 실시간 생성형 AI 추론에 대한 끊임없는 수요는 북미가 프로세싱 인 메모리(PIM) 시장에서 전 세계 기술 도입 추세를 주도할 수 있도록 합니다.
아시아 태평양 지역은 2026년 시장에서 가장 빠르게 성장하는 지역으로 부상하며, 타의 추종을 불허하는 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 폭발적인 성장은 첨단 반도체 제조 및 메모리 대량 생산 분야에서 이 지역이 압도적인 우위를 점하고 있다는 사실에 기인합니다.
한국은 최첨단 HBM-PIM 및 AXDIMM 실리콘을 적극적으로 상용화하는 주요 메모리 공급업체들을 보유하며, 이러한 지역 확장의 핵심 동력을 제공합니다. 한국 기업들의 대규모 생산량은 단가를 획기적으로 낮추어 기업의 도입을 가속화하고, 지역 내 프로세싱 인 메모리(PIM) 시장의 규모를 확대합니다. 대만은 고도로 발전된 3D 패키징 기술을 통해 핵심 인프라를 제공하며, 이는 로직 다이와 메모리 어레이를 대규모로 수직 통합하는 데 필수적인 요소입니다.
더 나아가 중국은 국내 실리콘 독립 이니셔티브에 25억 달러 이상을 전략적으로 투자하여 글로벌 컴퓨팅 제한을 우회하기 위해 자율주행 차량 부문에 PIM 아키텍처를 신속하게 도입하고 있습니다. 결과적으로 이 지역의 PIM(프로세싱 인 메모리) 시장은 산업용 로봇 분야에서 널리 확산되는 엣지 AI 덕분에 막대한 수혜를 입고 있습니다
일본은 초저전력 PIM을 차세대 제조 IoT 센서에 적극적으로 통합함으로써 강력한 성장 동력을 더하고 있습니다. 이러한 집중된 제조 허브와 급증하는 국내 AI 하드웨어 소비가 결합되어 아시아 태평양 지역은 PIM(프로세싱 인 메모리) 시장의 가장 역동적인 확장 지역으로 변모하고 있습니다.
프로세싱 인 메모리(PIM) 시장의 주요 기업
시장 세분화 개요
기술에 의해
메모리 유형별
신청을 통해
최종 사용자에 의해
지역별
프로세싱 인 메모리(PIM) 시장은 2025년에 3억 40만 달러 규모로 추산되며, 2026년부터 2035년까지 연평균 38.9%의 성장률을 기록하며 2035년에는 80억 3,020만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
이들은 폰 노이만 병목 현상을 우회하여 데이터 전송 에너지 비용을 70% 절감함으로써 막대한 하드웨어 투자 수익률(ROI)을 달성합니다.
북미는 하이퍼스케일 AI 기업의 대규모 투자에 힘입어 45%의 점유율로 선두를 달리고 있습니다.
냉각 필요량을 줄이고 서버 전력 소모량을 25% 절감함으로써 총 소유 비용을 낮춥니다.
제조 공정의 복잡성이 높고 원활한 통합을 위한 표준화된 소프트웨어 생태계가 부족합니다.
삼성전자, SK하이닉스, 마이크론테크놀로지는 전 세계 상업 생산량의 85%를 주도하고 있습니다.
종합적인 시장 정보를 찾고 계십니까? 저희 전문가와 상담하세요.
애널리스트와 상담하세요