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반도체 업계에서 처음으로 6세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4 양산에 돌입하는 SK하이닉스(000660)가 내년 인공지능(AI) 반도체 시장을 겨낭해 대대적인 물량 공세에 나설 계획이다. HBM 기술 주도권을 쥐고 있다는 메시지를 던지는 동시에 시장 가격도 SK하이닉스의 제품을 중심으로 형성되는 AI 반도체 생태계를 이어가겠다는 전략으로 해석된다.

25일 반도체 업계에 따르면 SK하이닉스는 내년 5월 M15X 팹의 첫 번째 클린룸 공사를 마치고 시범 가동에 들어간다. M15X는 SK하이닉스가 20조 원 이상을 쏟아부은 주요 생산 거점이다. 이곳에서는 현재 주력인 HBM3E와 내년 초 양산하는 HBM4가 생산될 예정이다. 또 7세대 제품인 HBM4E에 적용될 10㎚(나노미터·10억분의 1m)급 6세대(1c) D램 생산 라인도 도입되는 것으로 알려졌다.

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총 2개의 클린룸으로 운영될 M15X는 내년 5월 첫 번째 클린룸을 완성한다. 클린룸을 완성한 후 시험 생산에 돌입하고 양산까지는 약 6개월이 걸린다. 일정대로라면 내년 11월께 M15X 첫 번째 클린룸에서 양산 물량이 쏟아져 나오는 것이다. 나아가 SK하이닉스는 연말께 두 번째 클린룸도 완성할 계획이다. M15X가 100% 가동되는 2027년 중순께에는 12인치 웨이퍼 기준 매월 약 5만 장의 D램이 생산될 것으로 전망된다.

SK하이닉스가 D램 증산에 속도를 내는 것은 전 세계적으로 벌어지고 있는 AI 반도체 공급 부족 현상을 타개해 매출과 시장 지배력 모두 높일 기회이기 때문이다.

현재 미국과 중국은 물론 일본과 유럽 등 전 세계 기업과 국가들이 AI 산업의 주도권을 쥐기 위해 수백조 원을 쏟아붓는 상황이다. 하지만 AI는 천문학적인 데이터를 처리하는 그래픽처리장치(GPU)와 ‘초고성능·저전력 D램’인 HBM이 있어야 추론과 연산 능력을 확보할 수 있다.

하지만 고성능 AI 칩을 만들 HBM은 수요에 비해 공급이 절대적으로 부족한 현실이다. 고성능 AI 칩에 탑재될 HBM3E(5세대), HBM4를 생산할 역량을 갖춘 기업은 SK하이닉스와 삼성전자(005930), 미국의 마이크론 3사뿐이라 공급량에 한계가 있다. 이 같은 구도에서는 HBM 생산량을 늘리는 기업의 시장 지배력이 커질 수밖에 없다. SK하이닉스는 차세대 제품인 HBM4를 내년 2월 세계 최초로 양산하는 데 이어 현재 시장에서 가장 수요가 많은 HBM3E의 증산에 돌입하면서 시장의 주도권과 매출 극대화라는 두 마리 토끼를 잡을 계획이다.

SK하이닉스의 증산에는 경쟁사들과 격차를 벌리겠다는 복안도 숨어 있다. SK하이닉스의 D램 생산 규모는 월 50만 장, M15X를 합쳐도 55만 장 수준이다. 반면 삼성전자는 월 65만 장에 달하는 생산능력을 보유하고 있다.

HBM은 D램을 적층해서 만드는 고성능 메모리반도체다. 막대한 D램 생산능력을 앞세운 삼성전자가 HBM 경쟁력을 회복하면서 시장의 판도도 요동치고 있다. 특히 HBM 생산 역량에서 삼성전자(월 17만 장)가 SK하이닉스(월 16만 장)를 앞서고 있다는 분석이 시장에서 제기되는 상황에서 삼성전자는 기술력을 끌어올려 HBM4의 양산을 서두르고 있다. SK하이닉스는 앞선 기술력을 통해 선제적으로 HBM4를 양산하고 HBM3E 물량도 증산해 삼성전자의 추격을 떨쳐내겠다는 것이다.

SK하이닉스는 단기적으로 M15X, 중장기적으로는 용인 반도체 클러스터를 통해 ‘생산능력 전쟁’에 돌입할 계획이다. 총 120조 원이 투입되는 용인 클러스터의 1기 팹은 2027년 5월 준공을 목표로 하고 있다. 1기 팹은 총 6개의 클린룸으로 구성되는데 2030년까지 순차적으로 완성돼 가동될 예정이다. 1기 팹이 100% 가동되면 월 약 35만 장이 추가돼 SK하이닉스 전체 생산능력은 월 90만 장까지 대폭 늘어난다.

금융투자 업계는 HBM4 최초 양산과 HBM3E 증산 전략으로 내년에도 SK하이닉스의 시장점유율이 50%를 넘을 것으로 예측하고 있다. 삼성전자는 30%대, 마이크론은 20% 내외에 그칠 것으로 보인다. 특히 내년 4분기 엔비디아의 차세대 AI 가속기 루빈 출시와 맞물려 SK하이닉스의 HBM4 공급이 대폭 늘어날 가능성이 높다. SK하이닉스는 내년 2월 HBM4 양산과 5월 M15X 가동을 시작하며 HBM 1등 지위를 굳히겠다는 구상이다. 업계 관계자는 “HBM 시장은 이제 단순한 기술 경쟁을 넘어 안정적인 공급 역량이 핵심 경쟁력이 되는 2라운드에 진입했다”며 “내년 2월 HBM4 양산과 5월 M15X 가동은 SK하이닉스가 ‘1등’ 자리를 굳히는 분수령이 될 것”이라고 전망했다.

한편 SK하이닉스는 고부가 제품인 HBM 시장 주도권을 기반으로 창사 이래 최대 실적이 이어질 것으로 전망된다. 올 3분기 영업이익은 11조 3834억 원을 기록했고 4분기는 15조 원 규모의 이익이 예상된다. 내년 한 해 영업이익 전망은 최대 93조 원대에 이를 것으로 집계됐다.





서종갑 기자 gap@sedaily.com
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