대세는 HBM···삼성전자·SK하이닉스, 기싸움 '치열'

하반기부터 5세대 제품 경쟁···적극 투자 통해 생산능력도 확대

[아이뉴스24 민혜정 기자] 인공지능(AI) 챗봇 챗GPT 열풍이 불면서 고대역폭메모리(HBM) 가치가 치솟고 있다. 메모리 시장을 주도하는 삼성전자와 SK하이닉스의 HBM의 기술 경쟁도 점입가경이다.

2일 업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스가 새로운 세대의 HBM을 지속해서 내놓고 있다.

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 제품이다.

SK하이닉스가 개발한 12단 적층 HBM3 [사진=SK하이닉스 ]

HBM은 좁은 면적에 여러 D램의 데이터 연결 통로를 촘촘하게 밀집시키는 방식으로 생산된다. 4차선 도로를 짓는 대신 4개 층을 가진 1차선 도로를 만드는 셈이다.

메모리반도체 업체들은 그동안 그래픽처리장치(GPU)가 요구하는 고대역폭 메모리를 GDDR(Graphics Double Data Rate)이란 이름으로 꾸준히 공급해 왔는데, 그래픽 처리를 능가할 정도로 높은 메모리 용량이 요구되면서 HBM의 활용도가 높아졌다.

SK하이닉스는 한 발 빠른 대응으로 HBM 시장을 주도하고 있다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난해 상위 3개 HBM 공급업체 점유율은 SK하이닉스(50%), 삼성전자(40%), 마이크론(10%) 순으로 차지했다.

SK하이닉스는 HBM 4세대 제품인 HBM3를 2021년 세계 최초로 개발했으며, 지난 4월에는 세계 최초로 D램 단품 칩 12개를 수직 적층해 현존 최고 용량인 24기가바이트(GB)를 구현한 HBM3 신제품을 개발하는 데 성공했다.

특히 SK하이닉스는 챗GPT용 그래픽처리장치(GPU)를 만드는 엔비디아에 HBM을 공급하고 있다. 챗GPT로 엔비디아에 이어 SK하이닉스까지 주목받는 모양새다.

내년 상반기에는 5세대 제품인 HBM3E 양산에 돌입하고, 2026년 6세대 제품인 HBM4를 양산할 계획이다.

SK하이닉스는 내년 투자 우선 순위에 HBM을 두고 있으며, HBM 물량도 2배 확대할 계획이다.

SK하이닉스 관계자는 "내년 투자 우선순위에 HBM을 두고 있다"며 "물량을 2배 늘릴 것"이라고 말했다.

삼성전자는 점유율을 넓히기 위해 SK하이닉스보다 갈 길이 바쁘다. 삼성전자는 업계 최고 6.4Gbps의 성능과 초저전력을 기반으로 하는 HBM3 16GB와 12단 24GB 제품의 양산 준비를 완료했다. 4분기부터 HBM3와 5세대인 HBM3P를 출하하고 내년부터 6세대 HBM도 생산할 계획이다.

삼성전자 관계자는 "올해는 전년 대비 2배 수준인 10억Gb 중반을 넘어서는 고객 수요를 이미 확보했다"며 "하반기 추가 수주에 대비해 생산성 확대를 위한 공급 역량을 확대하고 있다"고 말했다.

이어 "내년 HBM 생산능력(캐파)은 증설 투자를 통해 올해 2배 이상이 될 것"이라고 덧붙였다.

트렌드포스에 따르면 올해 전 세계 HBM 수요는 2억9천만 GB로 작년보다 60% 가까이 증가하고, 내년에는 30% 더 성장할 것으로 예상된다.

다만 일각에선 빅테크 업체들이 올해 AI 서비스에 대한 강력한 투자에 나서면서, 내년 2분기 이후엔 투자 휴지기가 올 수 있다는 관측이 나오고 있다. HBM 열풍이 일시적일 수 있다는 우려다.

이와 관련해 업계 관계자는 "고객사가 시설투자(캐펙스)를 준비하고 있는 얘기를 들어보면 내년 HBM 성장세에 대한 우려는 없다"며 "성장을 걱정하는 건 시기상조라 본다"고 말했다.

곽민정 현대차증권 연구원은 "딥러닝 구현을 위한 AI GPU와 관련된 HBM 수요가 앞으로 기대된다"며 "올해를 기점으로 미국과 중국 빅테크 업체들의 챗GPT 투자 확대에 따른 HBM 수요가 큰 폭으로 늘 것"이라고 강조했다.

/민혜정 기자(hye555@inews24.com)