바짝 추격하는 삼성·마이크론···SK하이닉스, 'HBM 왕좌' 지킬까

마이크론, HBM3E 양산 시작

삼성전자, 최대 용량으로 응수

SK하이닉스, 상반기 중 양산

고대역폭메모리(HBM) 5세대인 HBM3E 시장 선점을 위한 업권 간 치열한 경쟁이 예상되고 있다.

고대역폭메모리(HBM) 시장에서 왕좌를 차지하기 위한 업권간 경쟁이 올해도 치열할 전망이다. 현재 SK하이닉스가 '왕좌의 자리'를 차지하고 있지만 삼성전자의 최대 용량 개발 소식은 물론 미국의 마이크론까지 양산 소식을 알리며 추격에 나섰기 때문이다. 다만 시장에서는 당분간 HBM 시장 내 1위인 SK하이닉스 위치를 흔들기는 쉽지 않을 것이라는 전망이 나온다.

4일 업계에 따르면 미국의 마이크론은 지난달 말 HBM의 5세대인 HBM3E 양산을 시작했다고 밝혔다. 마이크론은 또한 올해 2분기 출하를 시작하는 24기가바이트(GB) 용량의 8단(H) HBM3E가 엔비디아 'H200'에 탑재될 예정이라고 언급했다.

HBM은 인공지능(AI)용 반도체 생산을 위한 핵심 부품으로 꼽힌다. 그중에서도 HBM3E는 HBM 5세대 제품으로 차세대 시장으로 일컬어진다. 이에 업계에서도 시장 선점을 위해 경쟁에 나서고 있다.

미국 마이크론은 그간 HBM 시장 내 3위로 존재감이 미미했지만 이번에 HBM3E 양산 시점에서 업계 강자인 SK하이닉스는 물론 삼성전자를 제친 것이다. 특히 마이크론은 HBM 4세대도 건너뛰고 5세대인 HBM3E 양산으로 직행하며 승부수를 띄웠다.

마이크론은 자사 제품이 삼성전자, SK하이닉스과 같은 경쟁사보다 전력 소비가 30% 적어 데이터센터 운영 비용을 절감할 수 있다며 자신감을 드러내기도 했다.

곧이어 지난달 27일 삼성전자는 업계 최초로 36GB HBM3E 12H D램 개발에 성공했다고 밝혔다. 삼성전자는 24GB D램 칩을 실리콘 관통 전극(TSV, Through-Silicon Via) 기술로 12단까지 적층해 업계 최대 용량인 36GB HBM3E 12H를 구현해냈다.

삼성전자는 HBM3E 12H가 초당 최대 1280GB의 대역폭과 현존 최대 용량인 36GB을 제공해 성능과 용량 모두 전작인 HBM3(4세대 HBM) 8H(8단 적층) 대비 50% 이상 개선된 제품이라고 설명했다.

삼성전자는 HBM3E 12H를 적용할 경우 HBM3 8을 탑재했을 때보다 평균 34% AI 학습 훈련 속도 향상이 가능하고 추론은 최대 11.5배 많은 AI 사용자 서비스가 가능할 것으로 예상했다.

삼성전자가 비록 HBM3E 양산 시점에서 마이크론에 밀렸지만 최대 용량과 성능으로 맞대응한 것이다.

현재 HBM 시장에서 선두에 있는 곳은 SK하이닉스다. 시장조사업체 트랜드포스에 따르면 글로벌 HBM 시장 점유율은 SK하이닉스가 50%로 가장 큰 비중을 차지하고 있고 삼성전자는 40%, 마이크론은 10% 수준이다.

SK하이닉스 역시 HBM3E 시장에서도 독보적 지위를 유지하기 위해 전념하고 있다. SK하이닉스는 지난 1월 HBM3E 8단 초기 양산을 시작했고 가까운 시일 내 엔비디아의 인증을 완료해 본격 양산에 돌입할 계획이다. 양산 시점은 올해 상반기가 될 것으로 보인다.

곽노정 SK하이닉스 대표이사 사장은 지난달 26일 열린 '민·관 반도체 전략 간담회'에서 기자들과 만나 "HBM3E는 저희가 예상한, 계획한 일정대로 (양산 준비를) 하고 있다"며 "(양산 시점은) 상반기 중으로 봐달라"고 밝혔다.

SK하이닉스는 12단 제품도 JEDEC 표준 규격에 맞춰 8단과 같은 높이로 구현할 예정이며 고객 일정에 맞춰 제품화를 진행 중에 있다. 더불어 소비 전력, 열제어 측면에서 최고 수준의 제품을 지속 공급하고 제품 양산 시 경쟁 우위에 있는 비즈니스 전개 경험과 TSV 캐파(Capa, 생산능력)의 이점을 적극 활용하겠다는 계획이다.

업계는 마이크론, 삼성전자의 맹추격에 HBM3E 시장의 판도가 흔들릴 수 있을지 주목하고 있다. 다만 시장은 SK하이닉스가 대량 양산 경험 등 경쟁력에서 앞서고 있는 만큼 HBM 시장의 선점 효과는 당분간 이어질 것이라고 보고 있다.

황인성 삼성증권 연구원은 "마이크론도 신규 진입하고 삼성전자도 경쟁하지만 SK하이닉스가 제품과 캐파에서 앞서고 있다"며 "HBM의 선점 효과는 적어도 올해까지 유지될 것"이라고 전망했다.

고영민 다올투자증권 연구원도 "향후 순차적으로 경쟁사들의 HBM3E 진입이 확인될 수 있으나 SK하이닉스와 경쟁사 간의 시장점유율 및 수익성의 유의미한 격차는 지속될 가능성이 높다고 판단한다"며 "발열 제어, 캐파, 수율 등의 차이를 감안할 때 제품 신뢰성과 수익성 모두 검증된 매리스플로-몰디드언더필(MR-MUF) 기반의 동사 경쟁력이 여전히 부각된다"고 분석했다.