HBM, 내년 D램의 30% 차지…삼성·SK, 수주형 커스텀으로 발전

삼성전자 HBM3E 12단./삼성전자

생성형 AI 시장의 폭발적 성장으로 내년 전체 D램 매출의 30% 이상을 HBM(고대역폭메모리)이 차지할 것이란 전망이 나왔다. 세계 HBM 시장 1, 2위 SK하이닉스와 삼성전자는 치열한 기술 경쟁 속 내년까지 5세대 HBM 공급을 늘려 갈 전망이다. 6세대부터는 고객사별 특화된 AI 방향에 맞춰 맞춤형 HBM으로 발전시켜 나간다는 계획이다.

7일 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 HBM이 전체 D램 시장에서 매출 비중이 지난해 8%에서 올해 21%로 늘어나고, 내년에는 30%를 넘어설 것으로 예상했다. 세계 D램 비트(bit) 용량에서도 HBM이 차지하는 비중은 지난해 2%에서 올해 5%로 상승하고, 내년에는 10%를 넘어설 것으로 전망된다.

동시 HBM 판매 단가는 내년에 전년 보다 5∼10% 상승할 것으로 봤다. 올해 HBM 수요 성장률은 200%에 육박하며 내년에는 2배로 증가할 전망이다. 트렌드포스는 “HBM의 판매 단가는 기존 D램의 몇배, DDR5의 약 5배에 달한다”며 “이러한 가격 책정은 단일 디바이스 HBM 용량을 증가시키는 AI 칩 기술과 결합해 D램 시장에서 용량과 시장 가치 모두 HBM의 점유율을 크게 높일 것”이라고 설명했다.

이는 HBM 구매자들이 AI 수요 전망에 대해 높은 신뢰도를 유지하고 있고 지속적인 가격 인상을 받아들일 의향이 있는 데다 HBM3E의 실리콘관통전극(TSV) 수율이 현재 40∼60%에 불과해 개선의 여지가 있기 때문이라고 봤다. 트렌드포스는 “2025년에는 주요 AI 솔루션 제공업체의 관점에서 볼 때 HBM 사양 요구 사항이 HBM3E로 크게 전환되고 12단 제품이 증가할 것”이라며 “이런 변화는 칩당 HBM의 용량을 증가시킬 것”이라고 내다봤다.

SK하이닉스 HBM3E./SK하이닉스

SK하이닉스와 삼성전자는 HBM 생산능력을 늘리며 차세대 HBM 시장의 주도권을 놓고 경쟁하고 있다. SK하이닉스는 5세대 HBM 12단 제품 양산 계획을 앞당겨 올해 3분기부터 시작할 예정이며, 이 물량은 이미 완판됐다. 삼성전자는 5세대 HBM 12단 제품을 2분기 내에 양산한다는 계획을 밝혔다. 5세대 HBM 제품은 엔비디아가 하반기에 선보일 B100과 GB200 등과 AMD의 MI350, MI375 등 차세대 AI 칩에 탑재될 예정이다.

삼성전자의 지난 2016년부터 2024년까지 예상되는 총 HBM 누적 매출액은 100억 달러(약 13조 8000억 원), SK하이닉스는 같은 기간 약 130억~170억 달러(18조~23조 원) 수준으로 추정된다. 현재는 SK하이닉스가 앞서가는 모양새지만, HBM 수요가 세계적으로 치솟으면서 양사 모두 완판 기조는 당분간 이어질 것으로 전망된다.

6세대 HBM인 ‘HBM4’에서도 양사가 시장을 주도할 것으로 예상된다. 양사는 파운드리 영역이 중요해지는 ‘맞춤형(커스터마이즈)’ HBM으로 시장을 공략한다. AI가 적용되는 분야가 서버 뿐만 아니라 로봇, 오토모티브, IT기기 등으로 확장되면서 6세대 HBM부터는 각 응용처 형태에 맞는 수주형 비즈니스로 발전해나갈 전망이다.

삼성전자는 지난 2일 ‘HBM4를 포함한 AI 메모리 시장을 주도하겠다’는 뉴스룸 기고문을 통해 “종합 반도체 역량을 십분 활용해 ‘맞춤형 HBM’ 제품으로 주요 고객사의 수요를 충족시키겠다”고 다짐했다. SK하이닉스는 2026년 HBM4(12단) 제품을 양산하겠다는 기존 계획을 1년이나 앞당기며 차세대 제품에서도 시장 리더십을 이어간다는 전략이다. 다음 제품인 HBM4 16단은 2026년 양산할 예정이다.