SK하이닉스·삼성, HBM3 수요 폭발로 2025년까지 '완판'

삼성과 SK하이닉스는 AI 산업의 성장으로 인해 HBM3 메모리 시장에서 치열한 경쟁을 벌이고 있다. HBM3 수요가 급증함에 따라 양사 모두 이 시장의 지배적인 플레이어가 되기 위해 노력하고 있으며, SK하이닉스는 이미 내년도 HBM 주문이 전량 매진된 상태다.

한편, 삼성은 "샤인볼트(Shinebolt)" HBM3E 메모리를 선보이며 빠른 성능을 약속하고 있다. 이는 AI 산업의 발전에 힘입어 메모리 시장의 빠른 성장을 예고한다.

AI 반도체는 인공지능 알고리즘을 실행하기 위해 많은 데이터를 처리해야 한다. 이를 위해서는 빠르고 넓은 메모리가 필요하다. HBM(고대역폭 메모리)은 이러한 요구에 부합하는 메모리로, 기존의 DDR 메모리보다 높은 전송 속도와 대역폭, 용량을 제공한다.

HBM은 메모리 칩을 수직으로 쌓아서 공간을 절약하고, 실리콘 인터포서라는 고밀도 연결 기술을 통해 메모리와 프로세서 사이의 통신을 강화한다. 이렇게 하면 메모리의 성능과 효율성이 크게 향상된다.
HBM은 AI, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 게임, 그래픽 등의 분야에서 고성능 메모리를 요구하는 고객들에게 매력적인 솔루션을 제공한다. HBM은 엔비디아와 AMD와 같은 GPU 제조업체들이 주로 사용하고 있다.


HBM은 현재 2세대인 HBM2까지 상용화되어 있다. HBM2는 HBM1보다 2배 이상의 대역폭과 4배 이상의 용량을 제공한다. HBM2는 엔비디아의 볼타와 튜링, AMD의 베가와 나비 GPU에 적용되었다.

차세대 HBM인 HBM3와 HBM3E는 성능과 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 예상된다. HBM3는 HBM2보다 2배 이상의 대역폭과 4배 이상의 용량을 제공하며, 엔비디아의 블랙웰(Blackwell)과 AMD의 인스팅트(Instinct) MI400 GPU에 데뷔할 가능성이 높다.

HBM3E는 HBM3의 확장(Extended) 버전으로, SK하이닉스가 개발했다. HBM3E는 초당 최대 1.15TB(테라바이트) 이상의 데이터를 처리할 수 있으며, 이는 FHD(Full-HD)급 영화 (5GB=5기가바이트) 230편 이상 분량의 데이터를 1초 만에 처리하는 수준이다. 또한, SK하이닉스 기술진은 이번 제품에 어드밴스드 MR-MUF 최신 기술을 적용해 제품의 열 방출 성능을 기존 대비 10% 향상시켰다. HBM3E는 하위 호환성(Backward Compatibility)도 갖춰, 고객은 HBM3를 염두에 두고 구성한 시스템에서도 설계나 구조 변경 없이 신제품을 적용할 수 있다.


HBM 시장은 삼성과 SK하이닉스의 치열한 경쟁이 벌어지고 있다. 2023년 기준으로 SK하이닉스와 삼성전자가 각각 약 46~49%의 점유율을 가지고 있으며, 이는 두 회사가 거의 동등한 점유율을 가지고 있다는 것을 의미한다.

SK하이닉스는 세계 최초로 HBM3E를 양산하는 유일한 공급자로서, 내년 상반기부터 HBM3E 양산에 들어가 AI용 메모리 시장에서 독보적인 지위를 확고히 하겠다고 밝혔다. SK하이닉스는 엔비디아와 AMD와 같은 GPU 제조업체들과의 협력을 강화하고 있다.

한편, 삼성전자는 최근 경쟁사보다 더 빠른 속도를 약속하는 “샤인볼트(Shinebolt)” HBM3E 메모리를 공개했다. 삼성전자는 HBM3E를 통해 SK하이닉스와의 격차를 좁히고자 하고 있으며, AI 산업의 급속한 성장을 통해 다른 플레이어들과의 차별화를 추구하고 있다.

삼성전자는 HBM3E 외에도 HBM2E, HBM2 등 다양한 HBM 제품군을 보유하고 있으며, 전세계적으로 HBM 시장의 성장을 주도하고 있다고 자부한다. 삼성전자는 HBM 제품군의 생산량과 품질을 높이기 위해 지속적으로 투자하고 있다고 말했다.


HBM 시장은 AI 산업의 성장에 따라 꾸준히 확대될 것으로 예상된다. 씨티그룹 리서치센터에 따르면 HBM 시장은 2027년까지 연평균 60% 이상 성장할 것으로 전망된다. 특히 2024년부터 2025년까지는 공급 부족 현상이 심화될 것으로 예상된다.

대만 시장조사기관 트렌드포스는 인공지능(AI) 열풍 속에서 HBM 기술이 주목을 받고 있다며 2023년 HBM 수요가 전년 대비 58% 증가하고 2024년에는 약 30% 추가 성장할 것이라고 내다봤다.

SK하이닉스와 삼성전자는 HBM 시장에서 경쟁력을 강화하기 위해 투자를 확대하고 있다. SK하이닉스는 내년 상반기부터 HBM3E 양산에 들어가 AI용 메모리 시장에서 독보적인 지위를 확고히 하겠다고 밝혔다. 삼성전자는 “샤인볼트(Shinebolt)” HBM3E를 통해 고객들에게 더 나은 솔루션을 제공할 것이라고 밝혔다.


홍정화 글로벌이코노믹 기자 noja@g-enews.com