엔비디아 날자, 'HBM 강자' 하이닉스·삼성 웃는다…"중국 비켜"

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/사진 = 조수아 디자인기자

삼성전자와 하이닉스가 세계 1위 그래픽처리장치(GPU) 기업 엔비디아를 발판삼아 올해 4분기 호실적을 거둘 것이라는 기대가 나온다. SK하이닉스는 핵심 협력사로 낙점받았고 삼성전자도 조만간 엔비디아에 제품을 공급할 것으로 보인다. 빠른 시일 내로 반도체 사업 적자를 벗어날 것이라는 긍정적인 소식도 들린다.

1일 업계에 따르면 SK하이닉스·삼성전자는 GPU에 사용되는 HBM으로의 사업구조 전환에 속도를 내고 있다. 5세대 HBM인 HBM3E에서 가장 앞서 있다는 평가를 받는 SK하이닉스는 최근 엔비디아향(向) HBM3E 샘플 공급에 성공했다. 삼성전자도 HBM3E 샤인볼트를 선보이고 양산에 속도를 낸다. 업계가 예상하는 양산 시점은 내년 상반기다. 삼성전자의 HBM 생산 능력은 2~3배 이상 늘어날 전망이다.

HBM은 생성형 AI(인공지능) 시장의 확장으로 점차 수요가 늘고 있다. 생성형 AI의 필수 인프라인 데이터센터에 탑재되기 때문이다. HBM을 대량 소비하는 기업인 엔비디아의 올해 3분기(8월~10월) 데이터센터 매출은 145억 1400만달러(한화 약 19조원)다. 전년 동기보다 79% 증가했으며, 역대 최고다. 데이터 센터 매출이 늘면서 3분기 전체 매출도 181억 2000만달러(약 23조원)로 같은 기간 206% 증가했다.

SK하이닉스도 덩달아 호실적을 거뒀다. 당초 업계는 SK하이닉스의 D램 사업 흑자 전환 시점을 올해 4분기~내년 1분기로 내다봤으나, HBM 수요가 늘면서 예상을 뒤엎고 올해 3분기 흑자전환했다. SK하이닉스는 조만간 공급이 예정된 5세대 HBM 외에도 4세대 HBM 물량을 엔비디아에 공급하고 있다. 이르면 올해 4분기 D램뿐만 아니라 전체 사업의 흑자전환을 예상하는 시각도 존재한다.

삼성전자는 아직 엔비디아에 HBM을 공급하고 있지 않지만, 연내 4세대 HBM 납품을 시작할 것이라는 예측이 지배적이다. 특히 삼성전자는 설계부터 생산, 패키징(후공정)까지 턴키(일괄공급) 계약 체결이 가능한 기업으로 평가받는다. 업계 관계자는 "엔비디아뿐만 아니라 AMD사의 GPU도 수요가 늘면서 HBM은 아무리 많아도 부족하다"며 "삼성은 이에 발맞춰 일부 팹의 증설도 추진할 것"이라고 말했다.

업계는 HBM 점유율 확보를 위해 격차가 벌어진 이때 투자를 늘려야 한다고 지적한다. 미국 마이크론과 중국의 HHCK 등도 HBM을 생산하지만, 아직 국내에 비해 뒤처졌다. 시장조사업체 트렌드포스는 내년 글로벌 HBM 시장점유율을 SK하이닉스와 삼성전자가 각각 47~49%로, 마이크론과 중국업체가 나머지를 차지할 것으로 내다봤다. 마이크론은 올해 점유율(10%)의 절반으로 떨어질 가능성이 높다.

업계 관계자는 "HBM은 설계 과정이 복잡해 다른 반도체에 비해 생산이 어렵고, D램의 3배 정도로 비용이 많이 들기 때문에 진입 장벽이 높다"며 "향후 3~4년 이내에 HBM이 메모리 시장의 주류가 될 것으로 보이는 만큼, 팹 구축에 투자를 아끼지 말아야 한다"고 말했다.