엔비디아 넘어 AMD·구글까지…삼성 HBM4, 빅테크 전방위 공략

삼성전자가 5세대 HBM3E의 부진을 딛고 6세대 HBM4를 세계 최초로 양산하며 빅테크 공급처 다변화에 속도를 내고 있다. 삼성전자는 엔비디아는 물론 AMD, 구글 등에 HBM 공급을 확대하며 메모리 시장 주도권을 공고히 할 계획이다.

이재용 삼성전자 회장과 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 2025년 10월 30일 오후 서울 강남구 코엑스에서 열리는 엔비디아 그래픽카드(GPU) '지포스'의 한국 출시 25주년 행사에 참석하기 위해 이동하고 있다. / 뉴스1

3일 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 삼성전자는 2025년 4분기 글로벌 D램 시장에서 점유율 1위 자리를 재탈환했다. 업계 최대 생산 능력을 앞세워 범용 D램과 고성능 HBM 판매를 동시에 확대한 성과로 분석된다. 차세대 HBM 공급망 재편의 중심에 선 삼성전자가 메모리 왕좌를 확고히 할 수 있을지에 이목이 쏠린다.

메타는 최근 AMD와 1000억달러(약 143조원) 규모의 AI 반도체 공급 계약을 체결했다. 향후 5년간 AMD의 차세대 AI 칩인 'MI450' 시리즈를 기반으로 대규모 데이터센터를 구축할 계획이다.

AMD가 기존 AI 가속기 모델에 삼성전자를 핵심 HBM 공급사로 두고 있는 만큼, 차세대 칩인 MI450에도 삼성의 HBM4가 대거 탑재될 가능성이 크다. 업계는 양사 간의 견고한 협력 이력이 이번 차세대 제품 수주에도 긍정적으로 작용할 것으로 보고 있다.

AMD의 공급 물량이 확대될수록 대만 TSMC가 단독으로 감당하지 못하는 파운드리 물량이 발생할 가능성이 높다는 관측도 나온다. 이 물량이 삼성전자 파운드리 공정으로 넘어오는 낙수 효과가 기대된다.

이재용 삼성전자 회장이 지난해 12월 리사 수 AMD 최고경영자와 만나 직접 협력을 논의한 점도 파운드리 수주 가능성에 힘을 싣고 있다. 메모리와 위탁생산을 모두 수행할 수 있는 삼성전자만의 종합 반도체 경쟁력이 수혜를 입을 것으로 보인다.

구글 역시 삼성전자의 핵심 수요처로 부상하며 HBM 공급망에 새로운 국면을 형성하고 있다. 구글의 차세대 AI 칩인 텐서 처리 장치(TPU) 출하량 전망치가 기존 대비 상향 조정되면서 고성능 메모리 공급 경쟁도 가열되고 있다.

삼성전자는 구글의 차기 TPU 제품군에 최적화된 HBM4와 HBM4E 수주를 본격화하며 엔비디아에 이은 대형 수요처 확보에 나선다. 구글은 특정 작업에 특화된 주문형 반도체(ASIC)를 통해 데이터센터 효율을 극대화하려는 전략을 펴고 있다. 삼성전자는 이미 구글에 HBM3E를 공급 중이며 차세대 시장에서도 기술적 우위를 점하기 위해 개발 속도를 높이고 있다.

삼성전자의 HBM4는 10나노급 6세대 D램과 4나노 파운드리 공정을 동시 적용해 경쟁사 대비 우수한 성능을 확보했다. 데이터 처리 속도는 최대 11.7Gbps에 달해 AI 연산 시 발생하는 데이터 병목 현상을 효과적으로 해소한다.

업계 관계자는 "삼성전자는 고객 포트폴리오를 다변화해 실적 변동성을 낮추고 메모리 시장에서 HBM4 가격 협상력을 높일 수 있을 것"이라고 말했다. 

이광영 기자
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