SK하이닉스 독주 “HBM 쪽은 넘보지 마라”…AI성능 69% 높인 차세대 칩 개발

세계 최초 HBM4 개발 완료
HBM3보다 대역폭 2배 확대
데이터센터 전력효율 높여
“기술한계 뛰어넘은 이정표”
최고성능 AI칩 적시에 공급

SK하이닉스가 12일 세계 최초로 HBM4 양산체제를 구축했다고 밝히면서 HBM 시장 경쟁력에 대한 자신감을 보여줬다. 가장 중요한 고객인 엔비디아의 기술적 요구 사항을 만족시켰고, 필요한 물량을 공급할 수 있도록 생산능력도 준비가 되었다는 의미다.

한 반도체 업계 관계자는 “양산체제를 구축했다는 것은 양산을 해도 손해를 보지 않을 만큼의 수율(양품 비율)을 달성했다는 의미”라면서 “언제든 주문이 들어와도 고객에게 필요한 만큼 납품할 수 있는 준비가 되었다는 뜻”이라고 설명했다. 이는 수율이 낮은 상태로 만들어내는 엔지니어링 샘플(ES)용 HBM4뿐만 아니라, 대량 생산을 염두에 두고 만든 고객 샘플(CS)까지 통과했다는 것이다.

반도체 업계에 따르면 SK하이닉스와 엔비디아의 공급협상은 물량 측면에서는 거의 완료됐고, 가격을 결정하는 것만 남은 것으로 알려졌다.

HBM4 납품이 거의 임박하면서 SK하이닉스가 이번에도 시장을 주도할지가 관심이다. SK하이닉스는 현재 엔비디아에 공급되는 HBM3E 물량의 75%를 공급하면서 엄청난 성과를 거두고 있다. HBM은 기존의 D램에 비해 단가가 훨씬 높은 데다가 마진도 높다. SK하이닉스가 삼성전자를 꺾고 올해 1분기와 2분기 D램 시장에서 1위를 달성한 비결은 HBM의 가격이 매우 높기 때문이다. 엔비디아에 계속 HBM을 공급하면서 SK하이닉스는 올해 2분기 역대 최대인 매출액 22조2320억원과 영업이익 9조2129억원을 달성했다.

HBM4 납품이 확정되면서 그동안 SK하이닉스 주가에 부정적이었던 마진율에 대한 불확실성도 어느 정도 해소됐다. 이에 따라 이날 SK하이닉스 주가도 7% 급등한 것으로 분석된다.

최근 엔비디아는 메모리 3사에 동작 속도를 크게 높여달라고 요구했다. 반도체 업계에 따르면 엔비디아는 HBM 동작속도를 10Gbps(초당 10기가비트) 이상을 구현해 줄 것을 요청했고, SK하이닉스와 삼성전자가 이 기준을 통과했다. 동작속도를 높이기 위해서는 베이스 다이 설계 기술이 필요했는데 SK하이닉스는 TSMC와 협력해 이를 충족했고, 삼성전자는 자체 파운드리 기술을 통해 이를 달성한 것으로 알려졌다. 반면 기존 D램 설계를 유지했던 마이크론은 이를 통과하지 못해 사실상 HBM4 납품이 어려워졌다는 분석이다.

다만 엔비디아가 HBM에 대한 의존도를 줄이려는 모습을 보이는 것은 SK하이닉스에 부정적인 부분이다. 엔비디아는 저전력 DDR 모듈인 소캠(SoCAMM)을 개발하면서 HBM을 대체하려는 모습을 보이고 있기 때문이다.

SK하이닉스 이천공장

특히 9일(현지시간) 엔비디아가 공개한 추론 특화 GPU인 루빈CPX는 HBM이 아닌 범용 제품인 128GB 용량의 GDDR7을 사용한다고 밝혔다. GDDR7을 사용할 경우 HBM의 5분의 1의 비용으로 구축이 가능한 것으로 알려져 있다. 엔비디아는 이를 통해 급격하게 커지는 추론 시장에서 수요를 흡수하고 SK하이닉스 HBM에 대한 의존도를 낮추는 일석이조 효과를 얻을 수 있다.

GDDR7은 SK하이닉스보다 삼성전자가 시장의 주도권을 갖고 있는 제품이다. 기존의 엔비디아 AI 인프라에 비해 루빈CPX에 대한 수요가 더 늘어날 경우 SK하이닉스보다는 삼성전자의 수혜가 클 것으로 예상된다.