HBM, 삼성전자가 SK하이닉스를 넘을 한 수는 무엇일까?

AI 시대의 핵심, HBM 주도권 경쟁의 서막

AI 기술이 폭발적으로 발전하고 있죠. 이에 따라 고성능 메모리 반도체의 중요성이 커지고 있습니다. 이중에서 특히 고대역폭 메모리(HBM)가 주목받고 있습니다.

HBM은 AI 가속기, 고성능 컴퓨팅(HPC)에 필수적입니다. 데이터센터의 방대한 데이터를 빠르게 처리합니다. 이제 HBM은 글로벌 반도체 시장의 핵심 경쟁 포인트입니다. 그 중심에 바로 삼성전자와 SK하이닉스가 있습니다.

현재 HBM 시장은 SK하이닉스가 선두를 달리고 있습니다. 하지만 삼성전자는 역전을 위해 총력전을 펼치고 있죠. 막대한 기술력과 생산 능력이 삼성의 기반입니다.

과연 삼성전자가 SK하이닉스를 넘어설 수 있을까요? HBM 시장 패권을 잡을 ‘한 수’는 무엇일까요?

SK하이닉스, 시장 선점의 비결과 삼성전자의 추격

SK하이닉스는 HBM 기술 개발 초기에 적극 투자했습니다. 이를 통해 시장 선점에 성공했습니다. 4세대 HBM3와 5세대 HBM3E 개발에서 앞서 나갔습니다.

경쟁사보다 빠르게 양산하며 고객사와 협력했습니다. SK하이닉스의 엔비디아 공급되었습니다. 이는 시장 표준으로 자리 잡는 계기가 되었습니다. SK하이닉스는 시장에서 확고한 입지를 다졌습니다.

반면 삼성전자는 메모리 반도체 세계 1위 기업입니다. 하지만 초기 HBM 시장에서는 다소 밀렸습니다.

그러나 삼성전자는 강력한 기술력으로 격차를 좁히고 있습니다. 전방위적인 투자로 빠른 추격을 시작했습니다. 5세대 HBM3E의 양산을 본격화할 것입니다. 차세대 HBM 기술 개발에도 총력을 기울이고 있습니다.

삼성전자, 기술 혁신으로 승부수를 던지다: HBM3E 및 그 이후

삼성전자가 시장을 넘어서기 위한 첫 전략은 기술 혁신입니다. 삼성전자는 HBM3E(5세대 HBM) 양산에 박차를 가합니다. 동시에 6세대 HBM4와 그 이후 기술을 개발 중입니다. 여기에 막대한 자원을 투입하고 있습니다.

1. 하이브리드 본딩 기술의 선점

발전의 핵심은 적층과 속도입니다. 이를 위해 하이브리드 본딩(Hybrid Bonding)이 중요합니다. 기존 방식은 칩 연결 길이가 길어지는 문제가 있습니다. 신호 손실과 발열 문제가 발생할 수 있습니다. 하이브리드 본딩은 칩을 직접 연결해 이 문제를 해결합니다. 더 높은 대역폭과 전력 효율을 제공합니다. 삼성전자는 이 기술 개발을 선도하고 있습니다. 이를 통해 HBM4에서 압도적 우위를 확보하고자 합니다. 하이브리드 본딩은 HBM4 상용화의 핵심 기술입니다. 삼성전자의 선제적 투자는 미래 시장 주도에 중요합니다.

2. PIM(Processing-in-Memory) 기술과의 융합

AI 시대에는 데이터 처리 속도가 매우 중요합니다. 삼성전자는 PIM(Processing-in-Memory) 기술 융합을 추진합니다. PIM은 메모리 내부에 연산 기능을 통합합니다. 데이터 이동 과정의 병목 현상을 줄여줍니다. 데이터 처리 속도를 획기적으로 향상시킵니다. 삼성전자는 이미 PIM 적용 HBM 성과를 발표했습니다. HBM과 PIM의 결합은 AI 칩 성능을 극대화할 것입니다. 이는 차세대 AI 반도체 시장의 독보적 경쟁력입니다. 이것이 바로 삼성 HBM의 차별화된 강점이 될 수 있습니다.

삼성전자 HBM 생산 능력 및 고객 다변화 전략

기술 혁신만큼 안정적인 생산 능력도 중요합니다. 고객 다변화 역시 시장 점유율에 큰 영향을 줍니다. HBM 시장은 소수 고객사가 수요 대부분을 차지합니다. 주요 고객사 확보가 매우 중요합니다.

1. 독자적인 생산 기술 및 공정 최적화

삼성전자는 파운드리 사업부와 시너지를 내며 생산 공정 전반을 최적화하고 있습니다. TSV(Through Silicon Via) 공정 기술 고도화가 핵심입니다. 수율 개선은 대규모 HBM 생산의 필수 조건입니다. 삼성전자는 첨단 패키징 기술 I-Cube, X-Cube를 활용합니다. HBM과 로직 칩을 통합하는 솔루션을 제공합니다. 이는 엔비디아 같은 고객에게 매력적인 제안입니다. 2025년 하반기 HBM 생산 능력을 대폭 확대할 계획입니다. 시장 수요에 적극 대응하며 안정적 공급망을 구축합니다.

2. 고객사 포트폴리오 확장

현재 HBM 시장의 핵심 고객은 엔비디아입니다. 하지만 AI 산업은 계속 확장되고 있고, 더 많은 기업들이 자체 AI 가속기를 개발 중입니다. 삼성전자는 이러한 시장 변화에 발맞춰 엔비디아 외에 AMD, 구글 등과 협력하고 있습니다. 아마존, 마이크로소프트도 주요 잠재 고객으로 볼 수 있죠. 고객 포트폴리오를 다변화하고 있죠, 이런 더 많은 고객사 확보가 삼성의 또 다른 ‘한 수’가 될 수 있습니다..

지속적인 투자와 인재 양성: 미래 HBM 시장의 기반

삼성전자는 장기적인 주도권 확보를 목표로 합니다. 이를 위해 지속적인 투자와 인재 양성에 이미 적극적으로 나서고 있습니다.

1. 연구 개발(R&D) 투자 확대

기술은 끊임없이 진화하고있습니다. 한 세대 앞선 기술 개발이 시장 우위의 핵심이죠. 삼성전자는 차세대 HBM R&D 투자를 확대하고 있고, HBM4, HBM5 등 미래 기술 개발에 집중합니다. 첨단 패키징, 열 관리 솔루션 개발 등 이는 AI 시대를 위한 토털 솔루션 제공 의지를 여실히 보여주고있습니다.

2. 핵심 인력 확보 및 양성

하지만, HBM 개발과 생산에는 고도의 기술력이 필요합니다. 숙련된 인재 확보가 필수적입니다. 삼성전자는 내외부 인재 확보에 힘쓰고,HBM 관련 핵심 기술 인력을 강화에 집중하고 있습니다. 여러 산학 협력을 통해 인재를 양성하고 이를 통한 AI 및 반도체 전문가 영입에도 적극적입니다. 이런 과정을 통해 기술 경쟁력을 더욱 확고히 하고있습니다.