[피스앤칩스]연평균 최대 45% 성장..삼성·하이닉스 ‘HBM 반도체’ 전운

AI 시대 마중물 '고대역폭 메모리(HBM)'
점유율 앞서간 SK하이닉스, 뒤쫓는 삼성전자

양사 모두 HBM3 후속 모델 계획 발표
하반기 HBM 시장 경쟁 한층 뜨거워진다

편집자주현대 산업의 쌀로 불리는 반도체. 매일 듣는 용어이지만 막상 설명하려고 하면 도통 입이 떨어지지 않죠. 어렵기만 한 반도체 개념과 산업 전반의 흐름을 피스앤칩스에서 쉽게 떠먹여 드릴게요. 숟가락만 올려두시면 됩니다.

챗GPT 열풍과 함께 떠오른 메모리 반도체 분야 스타가 있습니다. 바로 '고대역폭 메모리(HBM)'입니다. 방대한 데이터 처리를 요구하는 인공지능(AI)을 지원하려면 서버에 그래픽처리장치(GPU)와 고성능·고용량 메모리를 탑재해야 하는데요, 이때 HBM이 쓰이는 겁니다.

HBM은 메모리 품목인 D램의 한 종류입니다. 이름은 'High Bandwidth Memory' 약자인데요, 여기서 대역폭(Bandwidth)은 데이터 운반 능력을 나타냅니다. 메모리가 데이터 창고라면 대역폭은 창고로 들어오는 도로 너비라고 하네요. HBM은 일반 D램보다 대역폭을 확 키워 데이터 전송 속도를 빠르게 했습니다.

HBM은 여러 개 D램을 수직으로 쌓아 이같은 기능을 구현하는데요, 이를 위해선 실리콘 관통전극(TSV) 기술을 필요로 합니다. TSV는 D램 칩에 미세한 구멍을 뚫은 뒤 상층과 하층 칩을 전극으로 연결하는 기술입니다. 또 다른 메모리 품목으로 셀을 수직으로 쌓아 용량을 늘리는 낸드에도 쓰인답니다.

현재 HBM 시장 규모는 전체 D램 시장의 1.5% 수준입니다. 아직은 작은 시장이지만 성장 가능성은 큽니다. 시장조사업체 트렌드포스는 HBM 시장 규모가 올해부터 2025년까지 연평균 최대 45% 넘는 증가율을 보일 것으로 전망했습니다. AI 시대가 본격화할수록 쓰임새가 급증할 거라고 본 거죠.

HBM 시장에는 삼성전자, SK하이닉스, 미국 마이크론이 진출해 있습니다. 트렌드포스 통계를 보면 지난해 기준으로 SK하이닉스(50%), 삼성전자(40%), 마이크론(10%) 순으로 점유율이 나타났는데요, 올해는 SK하이닉스 점유율이 53%까지 늘 수 있다고 합니다.

SK하이닉스는 2013년 HBM을 세계 최초로 개발했습니다. 그간 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3) 제품을 잇달아 선보이며 기술 개발을 꾸준히 했죠. 양산 중인 HBM3는 GPU 업계 1위 엔비디아에 납품할 정도로 기술력을 인정받았답니다.

SK하이닉스가 지난달 20일 공개한 24기가바이트(GB) 용량의 HBM3 제품 이미지 / [이미지제공=SK하이닉스]

SK하이닉스는 HBM3 다음 세대 모델인 HBM3E도 곧 선보인다고 합니다. 박명수 SK하이닉스 D램 마케팅담당은 지난주 실적 발표 후 진행한 콘퍼런스콜에서 "올해 하반기 8기가비피에스(Gbps) HBM3E 제품 샘플을 준비하겠다"며 내년 상반기 양산을 예고했습니다.

삼성전자는 HBM3 샘플을 시장에 선보이고 있으며 양산 준비를 마친 상태입니다. SK하이닉스보다 다소 뒤처진 모습인데요, 앞으로 본격적인 추격을 하려나 봅니다. 삼성전자도 지난주 콘퍼런스콜에서 "HBM3P 제품을 하반기 출시할 계획"이라며 HBM3 다음 세대를 곧 선보인다고 밝혔답니다.

HBM3E와 HBM3P는 끝에 붙은 영어 단어만 다를 뿐 같은 세대 제품으로 나온다고 합니다. 물론 세부 스펙은 차이가 날 수 있겠지만요. SK하이닉스는 익스텐디드(Extended) 앞 글자를, 삼성전자는 플러스(Plus) 앞 글자를 붙여 만든 제품명이라고 하네요. 하반기부터 한층 치열해질 국내 반도체 투톱의 기술 경쟁을 주목해봐야겠습니다.

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김평화 기자 peace@asiae.co.kr