뜨거운 HBM 경쟁… '선두' SK하이닉스의 이유 있는 자신감

[머니S리포트-비상하는 SK하이닉스]②시장 선점 성공… 투자 늘려 입지 공고히

[편집자주]글로벌 반도체 시장에서 SK하이닉스의 행보가 거침없다. 지난해 말부터 시작된 메모리 업황 침체에 발빠른 대응으로 제조사들 가운데 가장 돋보이는 실적 개선을 보임은 물론 향후 성장에 대한 기대감도 키우고 있다. 메모리 반도체 시장의 게임 체인저로 주목받는 고대역폭메모리(HBM) 분야에서도 경쟁사에 앞서는 기술 경쟁력을 바탕으로 선두 입자를 공고히 하고 있다. 이 같은 SK하이닉스의 성공 배경엔 최태원 회장의 뚝심이 있었다는 분석이다. 반도체 시장의 큰 손으로 떠오른 SK하이닉스의 면면을 살펴봤다.

SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM) 시장을 주도하고 있다. 사진은 SK하이닉스 경기 이천 사업장. /사진=뉴스1

▶기사 게재 순서
①실적 개선 확실한 SK하이닉스, 올라갈 일만 남았다
②뜨거운 HBM 경쟁… '선두' SK하이닉스의 이유 있는 자신감
③선친 꿈 이뤄낸 최태원 반도체 '뚝심'…SK의 성장동력 '하이닉스'
④반도체 패권 노리는 中·日… 격차 벌리는 K-반도체

챗GPT 등 생성형 인공지능(AI) 열풍에 SK하이닉스가 웃고 있다. AI 반도체에 필수로 사용되는 고대역폭메모리(HBM) 시장도 덩달아 성장하고 있어서다. 세계 최초로 HBM을 개발하는 등 업계를 선도하고 있는 SK하이닉스는 후발주자와의 격차를 벌리는 데 역량을 집중하는 중이다.

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SK하이닉스, AI 시대 필수 'HBM' 꽉 잡았다

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HBM은 겹겹이 쌓은 D램 칩을 실리콘관통전극(TSV) 기술로 수직 연결한 제품이다. TSV는 칩들 사이에 수천 개의 구멍을 뚫는 방식으로 데이터 전송 통로를 다수 구현, 많은 양의 데이터를 한 번에 처리할 수 있는 게 장점이다. 1차선 도로보다는 n차선 도로에서 병목현상이 덜 발생해 빠르게 목적지에 도달할 수 있는 것처럼 HBM을 적용하면 데이터 처리량이 많아지는 만큼 처리 속도도 향상된다. 고성능 컴퓨팅(HPC)을 비롯해 방대한 정보를 다루는 AI 반도체에 HBM이 필수라고 여겨지는 배경이다.

SK하이닉스는 글로벌 업계에서 HBM 선두주자로 꼽힌다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난해 SK하이닉스의 글로벌 HBM 점유율은 50.0%로 1위다. 삼성전자와 미국 마이크론이 각각 40.0%, 10.0%로 뒤를 잇는다. 올해는 삼성전자 점유율이 상승할 것이란 관측이 나오지만 SK하이닉스를 뛰어넘지는 못할 것으로 업계는 보고 있다. 삼성전자의 HBM 사업 본격화로 시장 규모가 확대되면 SK하이닉스의 수주 가능성도 커지기 때문이다.

SK하이닉스의 HBM 경쟁력은 시장 선점에서 비롯됐다. 2013년 세계 최초로 HBM을 개발한 것에 이어 ▲2019년 HBM2E(3세대) ▲2021년 HBM3(4세대) 등도 최초 개발했다. 최근에는 현존 최고 성능의 HBM3E(5세대) 개발에도 성공했다. HBM3까지는 양산이 이뤄졌고 미국 엔비디아를 상대로 성능 검증을 진행 중인 HBM3E는 내년쯤 양산될 전망이다. 6세대 제품인 HBM4는 현재 생산 계획을 세우고 있는 것으로 전해졌다.

단순히 제품 개발만 먼저 성공한 것이 아니다. 성능까지 확실하게 챙겼다. SK하이닉스의 HBM3E는 1초에 FHD(Full-HD)급 영화(5기가바이트·GB) 230편 이상 분량의 데이터를 1초 만에 처리할 수 있다. 속도뿐 아니라 발열 제어와 고객 사용 편의성 등도 뛰어나다. 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 액체 형태의 보호재를 공간 사이에 주입하는 기술로 열 방출 성능을 기존보다 10%가량 개선했다. 고객이 이전 세대(HBM3)를 염두에 두고 구성한 시스템에서도 설계나 구조 변경 없이 제품을 사용할 수 있는 것도 특징이다.

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삼성전자·마이크론의 추격… SK하이닉스, 격차 확보 '총력'

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시장조사업체 가트너에 따르면 HBM 시장은 지난해 11억달러(약 1조4400억원)에서 오는 2027년 51억7700만달러(약 6조7800억원)로 확대될 전망이다. 삼성전자와 마이크론은 성장 가능성이 큰 HBM 시장에서 SK하이닉스를 추격하기 위해 관련 투자를 늘리고자 한다.

삼성전자는 올해 반도체(DS) 부문에 47조5000억원을 투자할 방침이다. 투자금은 기술 리더십 강화를 위한 연구·개발(R&D)과 HBM 생산능력 확대 등에 사용된다. 내년 HBM 공급 역량을 올해 대비 2.5배 이상으로 늘린다는 게 삼성전자 계획이다. 마이크론은 격차를 줄이기 위해 HBM3를 건너뛰고 HBM3E를 바로 생산할 예정이다. 양산 시점은 삼성전자와 SK하이닉스와 같은 내년이다.

SK하이닉스는 업계 영향력을 유지한 채 차세대 제품 선점 등을 통해 후발주자를 따돌리겠다는 구상이다. SK하이닉스는 최근 콘퍼런스콜을 통해 "HBM3과 HBM3E 모두 현 상황에서 솔드아웃된 상태"라며 "대부분의 고객사 및 파트너들과 오는 2025년까지 기술 협업 및 CAPA(캐파·생산능력) 논의를 하고 있다"고 밝혔다. 이어 "HBM 수요를 보면 신세대 제품으로 전환되는 속도가 매우 빠르다"며 "양산 품질, 성능 등 경험치 관점에서 봤을 때 당사에 유리한 환경이라고 본다"고 부연했다.

HBM 투자도 늘린다. SK하이닉스는 전반적인 시설 투자는 줄이지만 HBM 등 고부가 주력제품에 대한 투자는 확대하기로 했다. 구체적인 투자 규모를 밝힐 순 없으나 올해보다 지속 성장할 것으로 예상되는 시장 수요에 충분히 대응할 수 있도록 준비할 것이란 게 회사 설명이다. HBM CAPA도 올해보다 늘어날 것으로 회사는 예상했다. 프리미엄 시장을 계속해서 선도하고 고성능 메모리반도체 1위 공급자로서의 입지를 강화하기 위해서다.

곽노정 SK하이닉스 사장은 최근 한 대학교 특별강연에서 "AI에 집중해 시그니처 메모리를 개발하고 있다"며 "HBM 등을 통해 AI용 메모리 분야를 선도하고 있는데 이 분야에서 경쟁력을 강화해 나갈 계획"이라고 말했다. 그러면서 "회사가 지난 40년 동안 위기를 이겨내고 성장해올 수 있었던 것은 기술이 중심이 됐기 때문"이라고 언급했다.

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