고성장하는 HBM···삼성·SK·마이크론 점유율 경쟁 더 치열해진다

삼성전자와 SK하이닉스가 투자를 집중하고 있는 HBM(고대역폭메모리)이 내년에도 폭발적인 성장세를 이어가며 경쟁이 한층 더 치열해질 전망이다.

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓은 제품으로 대량의 데이터를 신속하게 처리해야 하는 인공지능(AI) 작업에 필수다. 그래픽처리장치(GPU)에 대거 탑재되며 비용은 일반 제품 대비 5~8배 높다.

14일 옴디아와 NH투자증권에 따르면 내년 D램 시장 내 HBM의 비중은 약 12%에 달할 것으로 예상된다. 올해의 경우 약 9%로 한 자릿수에 불과했지만 내년에는 두 자릿수로 올라서는 것이다. 일부에서는 D램 매출에서 HBM의 비중이 이보다 높은 18%에 달할 것으로 보고 있다.

이에 따라 글로벌 메모리 3사인 삼성전자와 SK하이닉스, 미국 마이크론은 고부가가치 제품인 HBM의 점유율 확대를 위해 적극적으로 뛰어들고 있다.

내년 판매에서 가장 많은 부분을 차지하는 것은 4세대 제품인 HBM3이며 5세대인 HBM3E를 통한 기술력 경쟁이 치열해질 전망이다.

HBM 시장에서 선두를 달리고 있는 SK하이닉스는 2021년 HBM3를 세계 최초로 개발한 뒤 올해 4월 24GB HBM3 신제품을 내놨다. 올해 8월부터는 고객사 엔비디아에 HBM3E 샘플을 공급하기 시작했으며 내년 양산에 돌입한다는 계획이다.

SK하이닉스가 개발한 HBM3E는 초당 최대 1.15TB(테라바이트) 이상의 데이터를 처리할 수 있는 성능을 갖췄다. 이는 풀HD급 영화 230편 이상 분량의 데이터를 1초 만에 처리하는 수준이다.

삼성전자는 올해 4분기부터 고객사 확대를 통해 HBM3의 판매를 본격화할 예정이며 내년 상반기 HBM 전체에서 HBM3의 비중을 절반 이상으로 끌어올린다는 방침이다.

HBM3E의 경우 샘플 공급을 시작해 내년 상반기 내 양산이 본격화될 예정이다. 삼성전자는 최근 미국에서 열린 '메모리 테크 데이' 행사에서 HBM3E D램 '샤인볼트'를 처음 공개했다. '샤인볼트'는 데이터 입출력 핀 1개당 최대 9.8Gbps의 고성능을 제공한다. 이는 초당 최대 1.2TB 이상의 데이터를 처리할 수 있는 속도다.

삼성전자는 HBM 시장을 적극 공략하기 위해 천안 사업장에 HBM 양산을 위한 패키징 라인을 신설하고 고객사에 맞춤형 턴키(일괄 생산) 서비스를 제공할 예정이다.

특히 업계에서는 현재 글로벌 HBM 시장을 주도하고 있는 삼성전자와 SK하이닉스가 내년 생산 물량에 대해 고객사와 협의를 완료한 점도 주목하고 있다.

실제로 삼성전자는 지난 3분기 실적발표 컨퍼런스콜을 통해 "내년 HBM 공급 역량은 올해 대비 2.5배 이상 확보할 계획으로 해당 물량에 대해 주요 고객사와 공급 협의를 완료했다"고 밝혔다.

SK하이닉스도 "HBM3와 HBM3E의 내년 캐파가 현시점에서 완판됐다. 2025년 생산량도 고객사와 논의 중"이라고 설명했다.

후발주자인 미국 마이크론도 내년부터 HBM 경쟁에 본격적으로 뛰어든다. 대만 디지타임즈에 따르면 마이크론은 지난 6일 문을 연 대만 타이중 공장에서 내년 1분기부터 24GB HBM3E 생산을 시작할 계획이다. 마이크론은 지난 7월 HBM3E 샘플을 엔비디아에 공급했다고 밝히기도 했다.

류영호 NH투자증권 연구원은 "AI 투자 확대는 많은 양의 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 HBM의 폭발적인 수요를 유발했다"면서 "삼성전자는 턴키 공급이 가능한 2.5D 패키징을 앞세워 수주 확보에 노력 중이나 2024년도 프리미엄 시장은 SK하이닉스 중심이 될 전망"이라고 말했다.