AI 시대 메모리 주도권 잡는다… 삼성·SK, HBM 투자 확대

글로벌 HBM 시장, 연평균 성장률 45% 예상

SK하이닉스의 HBM3 24GB. / 사진=SK하이닉스

삼성전자와 SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM) 경쟁력 강화를 위해 투자를 확대한다. 인공지능(AI) 시장의 개화로 급격하게 늘고 있는 고성능 메모리 제품 수요에 선제 대응해 시장의 주도권을 쥐려는 목적에서다.

업계에 따르면 양사는 HBM 생산능력 확대에 집중하고 있다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가·고성능 제품이다.

다양한 영역에서 AI 기술이 활용되면서 데이터 처리량이 급증하고 있지만 메모리의 용량과 대역폭이 충분하지 않으면 데이터 처리 속도가 저하될 수 있다. 이 때문에 HBM과 같은 고부가 제품이 주목받고 있다.

타이완 시장조사업체 트렌드포스는 HBM 시장이 올해부터 2025년까지 연평균 최대 45% 넘는 증가율을 보일 것으로 전망했다.

메모리 제조사 중 HBM에 두각을 보이는 업체는 SK하이닉스다. SK하이닉스는 2013년 세계 최초로 HBM을 개발했고 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3) 순으로 혁신을 거쳐왔으며 시장의 50%를 점유하고 있다.

현재 HBM3를 엔비디아에 공급하고 있으며 올해 상반기 HBM3보다 성능이 1.5배 개선된 HBM3E 양산할 예정이다. 2026에는 HBM4를 출시할 계획을 세웠다.

생산설비도 확대한다. SK하이닉스는 올해 HBM 캐파(CAPA, 생산능력)를 지난해 대비 2배 확대할 계획이다. 서플라이 현황을 고려해 추가 투자를 결정하겠다는 방침이다.

시장의 40%를 점유하고 있는 삼성전자도 SK하이닉스의 뒤를 바짝 쫓고 있다. 삼성전자는 지난해 4분기 HBM 비트 판매량이 직전분기 대비 40% 이상 늘었고 전년동기대비 3.5배 규모로 성장했다. 올해 하반기 첨단 D램 사업에서 HBM의 비중은 90%를 돌파할 것으로 보인다.

HBM3는 지난해 3분기 첫 양산을 시작했으며 5세대 제품인 HBM3E는 올 상반기 양산할 예정이다. HBM4도 2025년 샘플링, 2026년 양산을 목표로 개발 중이다.

투자도 대폭 확대한다. 한진만 삼성전자 DS부문 미주총괄(DSA) 부사장은 지난달 미국 라스베이거스에서 열린 'CES 2024'에서 "올해 HBM 캐팩스(시설투자)를 2.5배 늘릴 것"이라고 말했다. 내년에도 같은 수준의 투자를 단행할 것으로 예상된다.

삼성전자, SK하이닉스와 글로벌 메모리 시장 3강 구도를 형성하고 있는 미국 마이크론도 뒤늦게 경쟁 대열에 합류했다. 마이크론은 엔비디아 등 주요 고객사와 협업해 HBM3E 성능 테스트를 진행 중이다.

심경석 KB금융지주 경영연구소 연구위원은 "HBM 시장은 아직까지 규모 면에서 전체 D램 시장에서 차지하는 비중은 작으나 대용량 데이터의 빠른 연산을 필요로 하는 수요가 기대되면서 성장 가능성이 높다"며 "고성능·고부가 메모리 시장에서 새로운 패러다임으로 부상할 전망"이라고 밝혔다.

이한듬 기자 mumford@mt.co.kr
<저작권자 ⓒ '성공을 꿈꾸는 사람들의 경제 뉴스' 머니S, 무단전재 및 재배포 금지>