AI 시대 수요 폭발 ‘HBM’… D램 여러개 수직으로 쌓아 영화 163편 1초 만에 전송

[테크 똑똑]

‘챗GPT’ 같은 생성형 인공지능(AI)이 전 세계를 휩쓸기 시작하면서 뉴스에 HBM이란 용어가 자주 등장하고 있습니다. 이 HBM이 삼성전자, SK하이닉스와 같은 국내 반도체 업체들의 주가를 끌어올리고 있고, 하반기 실적도 HBM에 달렸다는 전망이 많습니다. 올해 60% 고성장이 예상되는 HBM은 어떤 제품일까요.

HBM(High Bandwidth Memory)은 D램 여러 개를 수직으로 연결해 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고대역폭 메모리를 말합니다. 반도체에서 ‘대역폭’은 데이터가 오고 가는 통로를 뜻합니다. 메모리를 일종의 데이터 창고라고 보면, 대역폭은 창고로 오가는 도로인 셈이죠. 도로가 많다는 건 한 번에 다닐 수 있는 데이터 양이 많다는 뜻입니다. 예를 들어 D램 하나가 1차선 도로라면 HBM은16차선 도로를 만든 것과 마찬가지입니다. 방대한 양의 데이터를 빠르게 학습, 처리해야 하는 AI 산업과 맞물려 HBM의 수요가 폭발하는 이유죠.

현재 최고 성능의 HBM은 D램 12개를 수직으로 쌓은 24GB(기가바이트) 용량의 HBM3입니다. 지난 4월 SK하이닉스가 세계 최초로 개발했는데 속도는 풀 HD 화질 영화 163편을 불과 1초 만에 전송할 수 있는 수준(초당 819GB)이라고 합니다. 2013년 D램 4개를 쌓은 HBM(1세대)이 개발된 이후 HBM2(2세대), HBM2E(3세대), HBM3(4세대)까지 발전해 왔습니다. 세대가 바뀔 때마다 쌓는 층수가높아지면서 데이터 처리 양은 많아지고 용량은 늘고 있습니다. 삼성전자는 연내 HBM3를 양산할 계획이고, SK하이닉스는 HBM3E(5세대) 시제품 공개를 준비 중입니다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면, 지난해 세계 HBM 시장은 SK하이닉스(점유율 50%)와 삼성전자(40%)가 양분하고 있습니다. 미국 마이크론(10%)이 3위입니다. 아직 세계 D램 시장에서 HBM의 비중은 1% 안팎(수량 기준)에 불과합니다. 다만 일반 D램보다 가격이 5배 정도 비싸 매출액 기준으로는 10% 정도로 추정됩니다.