5년 뒤 8조 시장…발동 거는 AMD에 불붙는 삼성·SK하이닉스 HBM 경쟁

AMD, 4분기 AI 칩 본격 출시
연말 GPU 시장 폭발 성장에
HBM 경쟁도 격화 전망
엔비디아에 공급한 SK하이닉스
업계 ‘표준’으로 자리매김
삼성전자 연말 HBM3 양산
양사 점유율 두고도 신경전

미국 반도체 기업 AMD가 올해 말 인공지능(AI) 칩을 본격적으로 출시하면서 AI칩 시장이 꿈틀거리고 있다. 이에 AI칩에 필수로 들어가는 고대역폭메모리(HBM)를 두고 삼성전자와 SK하이닉스 경쟁도 치열해질 전망이다.

2일 업계에 따르면 리사 수 AMD 최고경영자(CEO)는 1일(현지시간) “올해 4분기부터 주력 제품인 인공지능 칩 ‘MI300’ 생산을 확대할 예정”이라고 밝혔다.

그는 “고객들이 MI300 시리즈 칩에 매우 높은 관심을 보인다”고 덧붙였다.

4분기 출시하는 AI칩은 AMD가 엔비디아 그래픽처리장치(GPU)에 대항해 야심 차게 내놓은 카드다.

생성형 인공지능(AI) ‘챗GPT’ 열풍으로 전 세계 AI 서버 수요가 늘면서 여기에 필요한 GPU 수요도 폭발적으로 증가했다.

현재 AI서버에 필요한 GPU 시장의 80% 이상을 차지한 기업이 엔비디아다.

AMD 참전으로 연말 GPU 시장이 열릴 것으로 예상되자 삼성전자와 SK하이닉스 간 HBM 경쟁에도 불이 붙었다.

HBM과 GPU는 떼려야 뗄 수 없는 관계다.

HBM은 여러 개 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 높인 고성능 메모리 제품이다. GPU엔 필수로 HBM이 탑재된다. 기존 D램보다 가격이 약 6배 이상 높아 수익성도 뛰어난 것으로 알려져 있다.

시장조사업체 트렌드포스는 최근 보고서에서 “북미와 중국의 클라우드 서버 제공 기업들이 AI칩 관련 검증을 진행하고 있어 향후 AI 가속기 칩 시장의 경쟁도 급증할 것”이고 전망했다.

모르도르인텔리전스에 따르면 세계 HBM 시장은 올해 20억4186만달러(2조6503억원)에서 2028년 63억2150만달러(8조2053억원)로 커질 것으로 예상된다.

업계에선 지금은 SK하이닉스가 삼성전자보다 HBM 기술력에서 한발 앞서있다고 평가한다.

2013년 업계 최초로 HBM을 출시한 SK하이닉스는 엔비디아와 꾸준히 협력해왔다.

특히 현재 GPU 시장에서 ‘표준’으로 자리 잡은 엔비디아 ‘H100’에 자사 HBM3를 탑재한 만큼 SK하이닉스 역시 시장 표준으로 통하고 있는 셈이다.

실제로 일각에선 HBM 관련 삼성전자의 경쟁력에 의문을 제기하는 목소리도 나오는 상황이다.

최근 유진투자증권은 ‘도쿄선언 40주년, 기로에 선 삼성반도체’란 리포트에서 “더블데이터레이트(DDR)5와 HBM 등 신기술·신성장 분야에서 과거와 같은 압도적 경쟁력과 삼성다운 모습이 약해졌다”며 “삼성 반도체가 과연 질적·양적 측면에서 여전히 세계 최강인지 시장 의심이 커지고 있다”고 지적했다.

삼성전자는 올해 안에 HBM3를 양산하며 SK하이닉스와의 격차를 좁힐 계획이다.

HBM 같은 고성능 메모리를 하나로 연결한 2.5차원이나 3차원 패키지 제품도 선보인다.

업계에선 삼성전자가 AMD ‘MI300’에 HBM을 공급할 것으로 내다본다. 한 반도체 업계 관계자는 “삼성으로선 (SK하이닉스-엔비디아의) 대항마로서 AMD와 협력할 것”이라고 말했다.

경쟁이 치열해지면서 시장 점유율을 두고도 양사는 신경전을 벌이고 있다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난해 HBM 시장에서 SK하이닉스가 차지하는 점유율은 50%, 삼성전자가 40%, 마이크론이 10%다.

이에 대해 경계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)은 지난달 5일 임직원에게 “삼성전자의 HBM 시장 점유율은 여전히 50% 이상”이라고 반박하기도 했다.