당초 예상보다 일주일 앞당겨
경쟁사 제치고 ‘정식 납품’ 성공
고객사 요구 넘어선 성능 확보

SK하이닉스도 3월 출하 계획
시장 점유율 치열한 경쟁 예고

삼성전자가 인공지능(AI) 반도체의 ‘게임 체인저’가 될 6세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4를 세계 최초로 시장에 내놓는다. 삼성전자는 이전 세대 제품에서의 부진을 딛고 차세대 시장에서 확고한 1위 자리를 굳히겠다는 전략이다. SK하이닉스도 다음달 HBM4를 양산 출하할 계획이어서 HBM 시장 주도권을 둘러싼 양사의 치열한 경쟁이 예상된다.

삼성전자는 12일 HBM4 양산 출하 소식을 밝혔다. 고객사가 어디인지는 함구했으나 엔비디아가 유력한 것으로 알려졌다. 앞서 삼성전자는 지난달 29일 열린 실적 발표에서 “HBM4를 2월 안으로 고객사에 정식 납품할 것”이라고 밝혔다. 예상보다 빨리 HBM4 양산 출하에 성공하면서, 삼성전자는 경쟁사인 SK하이닉스와 마이크론을 제치고 ‘세계 최초 HBM4 정식 납품 기업’이라는 ‘타이틀’을 거머쥐었다. HBM4가 절실한 고객사가 ‘서둘러 공급해 달라’는 요청이 있었고, 만족스러운 고품질 제품이 나와 조기 양산 출하가 가능했던 것으로 전해진다.

삼성전자 HBM4 제품 사진. 삼성전자 제공

반도체 업계에서는 삼성전자가 본격적인 반격에 나선 것으로 평가한다. SK하이닉스가 HBM 개발에 성공한 이래로, 고성능 메모리 시장에선 SK하이닉스가 삼성전자보다 늘 우위였다. 현재 가장 많이 팔리는 5세대 메모리 HBM3E의 경우 SK하이닉스가 시장점유율 과반을 차지하며 독주하고 있다. 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 2025년 3분기 매출 기준 SK하이닉스의 HBM3E 시장 글로벌 점유율은 57%에 달한다.

하지만 삼성전자의 HBM4 양산 출하로 판도가 바뀔 수도 있다. 무엇보다 삼성전자가 고객사 요구를 넘어선 성능을 확보했다는 점에서 의미가 크다. 엔비디아의 경우 지난해부터 개발 중인 신형 그래픽처리장치(GPU) ‘루빈’의 성능 확대를 목표로 전력을 기울여 왔다. GPU 성능을 올리려면 내부에 쓰이는 메모리인 HBM의 성능을 기존 제품보다 더 높여야 했다. 이를 위해 지난해 삼성전자를 비롯한 납품 회사에 “HBM4 데이터 처리 속도를 9Gbps에서 10~11Gbps 수준으로 높여 달라”고 요청한 것으로 알려졌다.

다소 어려운 요구였지만, 삼성전자는 충족시켰다. 데이터 처리 속도를 11.7Gbps으로 끌어올렸고, 최대 13Gbps까지 구현이 가능하도록 성능을 높였다. 경쟁사보다 앞선 6세대 1c D램 공정을 사용한 덕에 가능했다. SK하이닉스와 마이크론은 5세대 1b D램 공정을 활용한다. D램은 공정 세대가 높아질수록 성능과 전력 효율이 향상된다. 삼성전자가 성능 면에서 유리할 수밖에 없는 구조다. 황상준 삼성전자 메모리개발담당 부사장은 “(제조)공정 경쟁력 향상과 설계 능력 개선을 통해 고객의 성능 상향 요구를 적기에 충족할 수 있었다”고 밝혔다.

경쟁사인 SK하이닉스의 움직임도 빨라졌다. SK하이닉스는 지난해 4분기부터 HBM4 웨이퍼 투입에 착수한 것으로 전해졌다. 웨이퍼 투입은 반도체 제조의 첫 단계로, 실리콘 등 원재료를 정제·성장시켜 만든 웨이퍼를 생산라인에 투입하는 과정이다. SK하이닉스도 HBM4 양산을 위한 준비를 사실상 마무리했다는 의미로 풀이된다. SK하이닉스는 수율(생산품 중 정상품 비율) 면에서 삼성전자를 다소 앞선다는 평가를 받는다. 수율이 높으면 안정적인 공급이 가능하다는 뜻이다. AI용 반도체는 시간 싸움이다. 시간에 맞춰 HBM 물량을 계속 납품받아야 한다. 이러한 측면에선 SK하이닉스가 다소 유리하다. 반도체 시장 분석업체 세미애널리시스는 SK하이닉스와 삼성전자가 엔비디아의 ‘베라 루빈’ 공급망에서 각각 70%, 30%를 차지할 것이라고 내다봤다.

SK하이닉스는 다음달 HBM4를 양산 출하할 계획이다. 실제로 SK하이닉스는 지난달과 이달 초 투자자를 상대로 진행한 설명회(NDR)에서 올해 1분기 안에 고객사에 공급할 것이라고 밝힌 바 있다. SK하이닉스 관계자는 “HBM4 점유율은 이전 세대 제품 수준을 목표로 하고 있다”며 “지난 세대보다 공급은 치열하겠지만, 점유율 하락은 없을 것”이라고 했다.

반진욱 기자 [e-mail]