'메이드 인 삼성' HBM으로 세계 거머쥔다…"반격은 지금"

[반도체, 신성장동력은 HBM]③

/사진 = 윤선정 디자인기자

삼성전자가 차세대 반도체로 꼽히는 고대역폭메모리(HBM) 시장 탈환에 박차를 가한다. 인공지능(AI)과 초고성능 컴퓨팅(HPC) 제품 수요 증대로 급성장하는 HBM 사업을 확대해 메모리 반도체 불황 반등의 계기로 삼겠다는 전략이다. 아직 경쟁사에 비해 점유율·개발 시기가 뒤처져 있지만, 업계 최고 수준의 기술력으로 시장 재편에 나선다.

삼성전자는 올해 HBM 신제품 개발에 속도를 내고 있다. 경쟁 기업보다 우위에 있는 기술력이 주무기다. 양산 준비를 마친 삼성전자의 HBM3 16GB와 12단 24GB 제품은 업계 최고 수준의 6.4Gbps 성능과 초저전력을 갖췄다. 5세대 HBM3P도 구체적인 성능은 알려지지 않았지만, 4세대 제품보다 큰 폭으로 용량·속도가 개선될 것으로 보인다.

HBM은 D램 여러 개를 수직으로 연결한 고부가가치 메모리다. 기존 메모리보다 5~6배 비싸기 때문에 수익성이 높아 차세대 반도체로 주목받는다. 현재 HBM 시장은 SK하이닉스가 주도하고 있다. 지난해 50%의 점유율로 글로벌 시장 1위(2022년 기준)를 달성했다. 삼성전자는 40%로 2위다.

메모리 업계 1위인 삼성전자는 빠른 시일 내에 'HBM 패권'을 탈환하겠다는 전략이다. 우선 투자를 대폭 늘렸다. 천안캠퍼스에 HBM 양산에 사용되는 2.5D 패키징 라인 증설을 위해 장비를 발주했다. 기존보다 1.5~2배 이상 많은 규모다. SK하이닉스의 HBM3보다 한 단계 높은 성능의 HBM3P와 HBM4 제품 개발도 진행 중이다. 이르면 연내 AMD, 엔비디아 등에 샘플(시제품)을 제공할 수 있을 전망이다.

업계는 삼성전자가 개발한 HBM이 잇따라 주요 고객사의 선택을 받는 것도 기술력을 인정받은 결과라고 평가한다. 미국 AI 반도체 기업 AMD가 공개한 AI용 슈퍼칩 'MI300'에 삼성전자의 HBM3가 탑재된 사례가 대표적이다. 또 인텔과 미국 아르곤국립연구소가 구축한 슈퍼컴퓨터 '오로라', 핵무기를 연구하는 미국 로렌스 리버모어 국립 연구소의 슈퍼컴퓨터 '엘 캐피탄'에도 삼성전자의 HBM이 들어간 것으로 알려졌다.

HBM 수요가 점차 늘고 있는 만큼 HBM의 매출 비중도 확대될 전망이다. KB증권에 따르면 삼성전자의 전체 D램 매출에서 HBM3가 차지하는 비중은 올해 6%에서 내년 18%로 늘 것으로 보인다. 올해 4분기부터 삼성전자가 주요 북미 GPU 업체에 HBM3 공급을 확대할 가능성도 있다. 차세대 HBM 제품군으로 추정되는 '스노우볼트' '샤인볼트' 등 브랜드의 상표권 출원도 마쳤다.

업계 관계자는 "GPU 기업뿐만 아니라 구글이나 MS 등 클라우드 업체들까지 자사의 경쟁력 강화를 위해 HBM을 찾고 있다"라며 "미국 마이크론은 국내 기업에 비해 상대적으로 기술력·성능이 뒤처져 있기 때문에, 삼성전자가 기술력을 바탕으로 HBM 대량 양산에 나서면 손쉽게 매출을 확대할 수 있을 것"이라고 전망했다.

오진영 기자 jahiyoun23@mt.co.kr