삼성전자 HBM3E 및 HBM4 고대역폭 메모리 전시용 샘플. 사진ㅣ연합뉴스

인더뉴스 이종현 기자ㅣ삼성전자[005930]의 차세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4가 엔비디아 테스트에서 좋은 평가를 받으며 내년 HBM 시장을 삼성전자와 SK하이닉스[000660] 양사가 주도할 것으로 예상됩니다.

23일 업계에 따르면 삼성전자의 HBM4는 엔비디아의 HBM 테스트에서 최고점을 받았으며 내년 출시 예정인 엔비디아의 AI 가속기 '베라루빈'에 실릴 가능성이 높습니다.

삼성전자는 엔비디아가 진행한 HBM4 SiP(System in Package·시스템 인 패키지)의 구동 속도와 전력 효율에서 업계 최고 평가를 받은 것으로 알려졌습니다. SiP는 다수의 반도체 칩을 하나의 패키지에 통합하는 기술로 대량 양산을 검증하기 위한 최종 관문과도 같은 테스트입니다.

이에 삼성전자의 HBM4 엔비디아 최종 퀄 테스트 통과와 내년 상반기 공급도 원활할 것이라는 긍정적인 전망이 나오고 있습니다. 특히, 엔비디아가 요구한 내년 삼성전자 HBM4 공급 물량도 내부 예상치를 크게 넘어선 것으로 전해지며 내년 삼성전자의 실적에도 청신호가 들어왔습니다.

삼성전자의 HBM4가 이르면 내년 상반기 양산에 들어간다면 내년부터 삼성전자와 SK하이닉스가 함께 글로벌 반도체 시장을 주도할 수 있을 것으로 업계는 기대하고 있습니다.

삼성전자는 올해 5세대 HBM인 HBM3E의 엔비디아 퀄 테스트에서 번번이 떨어지며 고전하는 모습을 보인 바 있습니다. SK하이닉스가 이미 지난해 3월부터 엔비디아에 HBM3E 8단 제품을 공급하며 시장에서 독보적 위치를 차지한 바 있습니다.

SK하이닉스 HBM4 제품. 사진ㅣSK하이닉스

HBM3E에서 고배를 마신 삼성전자가 HBM4에서 발전을 이룩한 것은 HBM의 기반인 D램의 전면 재설계가 주효했다고 업계는 분석하고 있습니다.

삼성전자는 D램 재설계를 위해 2023년 개발해서 줄곧 사용해 왔던 10나노급 5세대 D램(D1b)을 건너뛰고 10나노급 6세대 D램(D1c)으로 넘어간 것으로 전해집니다. 삼성전자는 HBM3E 제조 당시 D1a 공정의 D램을 사용하며 경쟁사에 비해 한 세대 뒤처진 채로 출발했습니다.

HBM은 D램을 쌓아 만드는 제품인 만큼 패키징 기술도 중요하지만 삼성전자는 제품의 기반이 되는 D램을 재설계하는, 업계에서는 보기 드문 강수를 두었습니다. 2023년에 나온 D1b를 1년 만에 재설계한다는 것은 매우 큰 리스크를 감수하는 이례적인 결정이었습니다.

22일 삼성전자 기흥캠퍼스 내 첨단 복합 반도체 연구개발(R&D) 센터인 NRD-K 클린룸 시설을 살펴보고 있는 이재용 삼성전자 회장. 사진ㅣ삼성전자

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초강수가 삼성전자의 HBM4의 성능을 끌어올리는 데에 주효했다는 업계의 평가입니다.

업계에 따르면 SK하이닉스는 지난 9월 업계 최초로 HBM4 12단 제품 양산 체제를 구축했으며 지난 10월 엔비디아와 HBM4 공급 관련 협의를 마무리, 사실상 양산에 돌입한 것으로 전해졌습니다. 여기에 삼성전자가 이르면 내년 2분기부터 HBM4 양산·공급에 들어가게 된다면 글로벌 HBM 시장을 양사가 주도하게 될 확률이 높습니다. 두 회사는 수출시장을 견인하며 경제 전반에 활력을 불어넣고 있다는 평가입니다.

시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 올해 3분기 매출 기준 HBM 시장 점유율에서 삼성전자는 22%를 기록하며 마이크론(21%)을 1%포인트 차로 제치고 2위에 올랐으며 SK하이닉스는 57%로 견고한 1위를 차지하고 있습니다.

업계 관계자는 "SK하이닉스에 이어 삼성전자까지 HBM4 공급에 원활히 참여한다면 글로벌 반도체 시장에서 양사의 입지와 경쟁력은 지금보다도 높아질 것"이라고 전망했습니다.

한편, 이재용 삼성전자 회장은 지난 22일 기흥과 화성 반도체 캠퍼스를 방문해 차세대 반도체 기술 경쟁력을 점검하고 임직원들을 격려하고 나섰습니다. 최근 큰 실적 개선의 폭을 만들어 낸 반도체 사업 관계자들의 사기를 북돋기 위함과 HBM을 포함한 반도체 사업에 대한 자신감의 표시로 풀이됩니다.

이날 차세대 연구개발(R&D) 시설 현황 및 ▲메모리 ▲파운드리 ▲시스템반도체 등 차세대 제품·기술 경쟁력을 살펴본 이 회장은 "과감한 혁신과 투자로 본원적 기술 경쟁력을 회복하자"라고 말했습니다.

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