AI주도권 경쟁 뛰어든 삼성…전문가들 "HBM 본게임 시작"

[이데일리 김소연 김응열 기자] 삼성전자(005930)가 엔비디아에 5세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM3E 8단을 조만간 공급할 것이란 외신 보도가 나오면서 향후 HBM 경쟁구도에 변화가 생길 것이란 관측이 나온다. 대규모 생산능력을 갖춘 삼성전자가 엔비디아 납품 공급망에 합류하며 인공지능(AI) 메모리 주도권을 되찾을 발판이 마련될 수 있다는 평가에서다. 전문가들은 차세대 HBM을 놓고 벌이는 삼성과 SK 간 치열한 경쟁을 통해 국내 반도체 메모리 국가 경쟁력을 끌어올릴 것으로 예상했다.

(그래픽=문승용 기자)

삼성 HBM 리더십 회복…점유율 확대

7일 업계에 따르면 삼성전자는 HBM3E 8단 납품을 위한 퀄테스트(품질 검증) 통과가 임박해 조만간 공급 계약을 맺을 것으로 점쳐진다. 이날 삼성전자는 HBM3E 8단 퀄테스트가 진행 중이라고 했다. 앞서 지난달 31일 김재준 삼성전자 메모리사업부 부사장은 2분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 “HBM3E 8단 제품은 지난 분기 초 양산 램프업(생산량 확대) 준비와 함께 주요 고객사에 샘플을 제공했고 고객사 평가를 정상적으로 진행 중”이라며 “3분기 중 양산 공급이 본격화될 예정”이라고 했다. 12단 제품은 올해 하반기 대량 양산을 본격화하겠다는 계획이다.

HBM 시장에서 SK하이닉스(000660)는 엔비디아에 HBM를 사실상 독점 공급하고 있다. 지난 3월부턴 HBM3E 8단을 양산해 엔비디아에 공급하기 시작했다.

현재로선 삼성전자가 엔비디아 퀄테스트를 통과하더라도 SK하이닉스가 소화하지 못하는 나머지 수요를 담당할 가능성이 크다. SK하이닉스는 내년 HBM 물량까지 납품 준비를 거의 마친 상황이다. 박재근 한양대 융합전자공학부 교수는 “삼성전자가 엔비디아에 HBM을 납품한다고 해서 SK하이닉스 물량이 줄어드는 건 아니다”며 “지금은 공급이 부족한 상황이기 때문에 엔비디아는 삼성에서 맞는 성능이 나올 수 있도록 유도하고 있는 것”이라고 했다.

다만 삼성전자가 엔비디아의 HBM3E 공급망 합류가 유력한 만큼 앞으로 8단에 이어 12단 제품 공급에도 한 발짝 다가갔다는 견해가 우세하다. 무엇보다 그간 진행한 공격적 시설투자로 대규모 수요에도 충분히 대응할 수 있으리란 분석이다. 이규복 한국전자기술연구원(KETI) 연구부원장은 “1~2개 분기를 지나면서 점차 삼성전자의 물량이 늘어날 것”이라고 예상했다. HBM시장에서 삼성전자의 점유율이 커질 수 있다는 의미다.

(그래픽=김정훈 기자)

국가 경쟁력 강화…“메모리 수요는 계속”

엔비디아 입장에서도 HBM 주 공급처인 SK하이닉스 외 삼성전자의 HBM까지 받아들이면서 리스크를 관리할 필요가 있다. 이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 “일단 삼성전자가 HBM3E 8단을 통과하면 12단 통과 가능성도 크다. HBM4까지도 기반을 다질 수 있는 것”이라며 “SK하이닉스가 HBM3E 물량을 맡더라도, 삼성전자가 HBM3E 8단 통과를 교두보 삼아 이후 물량을 지속적으로 늘려나갈 수 있다”고 분석했다.

차세대 HBM 주도권 경쟁은 치열해질 것으로 예상된다. 이종환 교수는 “HBM4부터는 패러다임이 변화하고 있다”며 “고객 주문형으로 바뀌면서 삼성이 설계와 파운드리를 같이 하기 때문에 SK하이닉스·TSMC 연합과 겨뤄볼 만하다”고 했다. 김형준 차세대지능형반도체사업단장(서울대 명예교수)은 “HBM4로 가면 삼성이 역전할 가능성 있다. 물론 SK하이닉스도 설계 인원을 뽑아 로직다이 설계 경쟁력을 높이려 하는 등 만반의 준비를 하고 있다”며 “전체 반도체 업계로 보면 삼성과 SK가 경쟁하며 우리 반도체 국가 경쟁력이 앞서는 효과가 난다”고 했다.

미국 빅테크를 중심으로 AI 거품에 대한 우려가 커지고 있으나 메모리 업체에 큰 타격은 없을 것이란 것이 전문가들의 분석이다. 시대적 흐름에 따라 AI 경쟁에 뛰어든 빅테크 업체들이 투자를 쉽사리 줄이기 어렵기 때문이다. 오히려 엔비디아 AI가속기에 쏠려 있는 영향력을 견제하기 위한 탈(脫) 엔비디아 연합이 생김에 따라 삼성과 SK와 같은 메모리 업체에는 HBM 수요가 더 늘어나리란 판단이다.

황철성 서울대 재료공학부 석좌교수는 “엔비디아 영향력에 벗어나고자 다양한 회사들이 분화되고 있어 메모리는 더 많이 필요해질 것”이라며 “엔비디아의 GPU 시장 점유율이 축소되더라도 다른 회사의 HBM 수요는 계속되는 것”이라고 했다. 현재는 엔비디아 GPU만큼 성능을 내는 제품이 없으나 다양한 기업들에서 개발을 진행 중이기 때문에 엔비디아 대항마가 생길 것이란 전망이다. 이 경우에도 AI 메모리 수요는 이어진다.