차세대 메모리 반도체인 고대역폭메모리(HBM) 시장을 놓고 국내 반도체 기업들의 경쟁이 갈수록 치열해지고 있다. 최근 인공지능(AI)과 챗GPT 등 관련 산업이 급격하게 성장하면서 AI 서버 등에 탑재할 HBM에 대한 글로벌 수요가 커지고 있기 때문이다. 이제 HBM 시장은 "주도권을 뺏기면 미래 먹거리도 없다"는 말이 나올 정도로 반도체의 핵심 분야가 됐다. HBM을 중심으로 국내 기업들의 반도체 불황 탈출 여부와 시장 판도 변화, 주도권 확보 전략까지 살펴봤다.

[서울=뉴스핌] 이지용 기자 = SK하이닉스는 지난해 글로벌 HBM 시장에서 점유율 50%를 확보하며 1위 자리를 공고히 했지만, HBM에 대한 공격적인 투자를 확대하고 있다. SK하이닉스는 지난달 컨퍼런스콜에서 올해 시설투자액(CAPEX)을 전년(10조원대 후반) 대비 50% 이상 줄이기로 했지만 HBM에 대한 투자는 아끼지 않을 것이라는 입장을 내놨다.

AI 시장 확대로 앞으로 전체 D램 중 HBM의 매출 비중이 높아질 전망인 가운데 글로벌 D램 시장에서 만년 2위인 SK하이닉스가 HBM 시장의 선점 효과를 토대로 삼성을 뛰어넘는 등 시장 판도에 변화가 있을 지 주목된다.

[AI 반도체 대전] 글싣는 순서

1. AI가 바꿀 세상...'HBM' 반도체 불황 돌파한다
2. SK하이닉스, HBM으로 삼성전자 추격…시장 판도는
3. "양보는 없다"…삼성-SK의 AI 기술 신경전

◆ SK하이닉스, HBM 격차 벌려…D램 시장 지각변동 겪나

4일 관련 업계에 따르면 SK하이닉스는 세계 최초 24GB 12단 HBM3를 개발하는 등 앞선 기술 개발에 속도를 높이고 있다. SK하이닉스는 최근 진행된 주요 기관투자가 및 증권사 애널리스트 대상 비공개 기업설명회(IR)에서 내년 HBM 물량을 올해보다 2배 이상 늘리겠다는 계획을 내놨다. 곽노정 SK하이닉스 사장은 이를 위해 'HBM 역량 강화 TF'를 운영하면서 제품 양산과 투자를 강화할 것이라는 의지도 내비쳤다. 

이에 업계에서는 올해 SK하이닉스가 HBM 시장에서 경쟁사인 삼성전자 및 마이크론과의 점유율 격차를 더 벌릴 것이라는 분석을 내놓으면서, 전체 D램 시장의 판도 변화가 감지되고 있다.

시장조사업체 트렌드포스는 올해 SK하이닉스가 HBM 시장에서 점유율 53%를 확보하면서 삼성전자(38%), 마이크론(9%) 등과의 격차를 벌릴 것이라고 예측했다. 지난해 글로벌 HBM 시장 점유율은 SK하이닉스가 50%, 삼성전자 40%, 마이크론 10% 등으로 나타났다.

업계에서는 챗GPT용 그래픽처리장치(GPU)를 만드는 엔비디아에 HBM을 공급하고 있는 점을 주목하고 있다. 또 내년 상반기 5세대 제품 HBM3E 양산, 2026년 6세대 HBM4 양산 계획 등을 통해 기술 속도 경쟁에서 계속 우위를 점할 것이라는 전망도 나온다.

현재 D램 시장에서 HBM이 차지하고 있는 매출 비중은 10% 미만으로 평가받고 있지만 AI 반도체 시장 성장으로 HBM의 매출 비중 또한 크게 커질 예정이다. 만약 SK하이닉스가 HBM 분야에서 기술적 우위를 점한다면 전체 D램 매출 규모까지 급격하게 키울 수 있는 것이다.

트렌드포스는 전세계 HBM 수요는 2억9000만GB로 지난해보다 60% 성장하고 내년에도 30% 이상 더 성장할 것으로 예상했다. 시장조사업체 가트너도 올해 70조원 규모인 글로벌 AI 반도체 시장이 오는 2026년에는 약 110조원으로 급성장할 것으로 내다보고 있다.

이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 "HBM의 매출 비중이 아직 크지는 않아서 당장 큰 시장 판도 변화가 있지는 않겠지만, HBM 규모가 훨씬 커질 만큼 앞으로 HBM으로 전체 D램 분야까지 리드할 수 있는 가능성이 있다"고 설명했다.

◆ 삼성도 HBM 투자 확대…예측할 수 없는 시장 판도

SK하이닉스의 HBM 투자 규모가 커지고 있지만 AI와 챗GPT 등 차세대 산업의 성장 속도가 워낙 빠른데다 경쟁사인 삼성전자 또한 최근 HBM에 대한 투자 확대 의지를 밝히면서 HBM 시장 및 전체 D램 시장이 어떻게 재편될 지는 예측하기 어려운 상황이다.

삼성전자는 HBM 글로벌 시장 주도권을 잡기 위해 전자설계자동화(EDA), 설계자산(IP), 기판 테스트 분야의 에코시스템 파트너 등과 함께 'MDI 얼라이언스'를 지난달 출범했다. 고객이 원하는 원스톱 올인원 서비스를 적시에 제공하면서 HBM 대형 고객사를 끌어모으겠다는 전략이다.

삼성전자는 SK하이닉스와 마찬가지로 이번 2분기 실적 컨퍼런스콜에서 내년 HBM 캐파(생산능력)를 올해보다 최소 2배 이상 늘릴 계획임을 밝혔다. 이와 함께 지난해 세계 최초로 양산에 성공한 GAA(게이트올어라운드) 공정을 통해 오는 2025년까지 2나노 GAA 양산을 하는 등 자체 신기술을 앞세운 HBM 선점 전략을 펼치고 있다.

김재준 삼성전자 메모리사업부 부사장은 "(HBM에 대한) 증설 투자를 통해 내년 생산능력을 올해보다 2배 이상 높일 것"이라며 "HBM 시장을 선도하기 위해 최고 수준의 기술력을 유지하고 적기에 고객사들에 공급하겠다"고 말했다.

업계에서도 HBM을 중심으로 한 향후 시장 판도 변화를 놓고 다양한 해석을 내놓고 있다.

송명섭 하이투자증권 연구원은 "HMB3 시장에서 SK하이닉스는 올해 말까지 우위를 지킬 것으로 보인다"며 "다만 내년 상반기 경쟁사들이 차세대 제품 시장에 진입함에 따라 시장 점유율을 유지할 수 있을지 두고 봐야 하는 상황"이라고 말했다.

남대종 이베스트투자증권 연구원은 "HBM3의 개발 속도가 경쟁사 대비 빠르지만 삼성전자는 올해 4분기, 마이크론은 내년 1분기부터 양산할 예정이므로 2024년에는 점유율 차이가 완화될 것"이라고 설명했다.

박재근 한양대 융합전자공학부 석학 교수는 "SK하이닉스가 삼성보다 항상 D램 분야에서 뒤처졌는데 HBM을 통해 일부 추격 속도를 높일 수 있을 것"이라며 "다만 삼성전자가 HBM에서도 워낙 공격적인 투자에 나서고 있어 유의미하게 볼 수 있는 시장 판도 변화는 크지 않을 것"이라고 강조했다.

leeiy5222@newspim.com