삼성전자가 차세대 인공지능(AI) 시대를 선도할 고대역폭메모리(HBM) 최신버전인 ‘HBM4’ 개발에 속도를 올리며 글로벌 AI 반도체 경쟁에서 주도권 잡기에 나섰다. 최근 삼성전자는 미국의 엔비디아와 마이크로소프트(MS)를 포함한 글로벌 빅테크 기업들과 HBM4 제품의 샘플 공급 계약을 추진하는 협상 과정에 들어선 것으로 확인됐다.
업계 관계자들에 따르면, 삼성전자는 내달 안에 HBM4 시제품을 양사에 제공하고 성능 검증을 본격적으로 진행할 예정이다. 삼성전자는 빠르면 올해 하반기 중 양산에 돌입하겠다는 내부 로드맵을 확정했으며, 현재 수율 개선 작업 및 양산 공정을 고도화하는데 연구자원을 집중 투입한 것으로 알려졌다.
▶ 차세대 AI 시장, HBM4가 필수
최근 챗GPT와 같은 초대규모 AI모델이 확산되면서 엔비디아의 그래픽처리장치(GPU)와 마이크로소프트의 AI 데이터센터 등 글로벌 빅테크 기업들의 AI 데이터 처리 성능 요구가 가파르게 치솟고 있다. 이를 지원하기 위한 초고속 메모리 기술로 HBM(고대역폭메모리)이 필수적으로 자리 잡았고, 삼성과 함께 국내 메모리 강자인 SK하이닉스가 현재 이 시장에서 강세를 보이고 있다.
그러나 삼성전자도 이번 ‘HBM4 개발 프로젝트’를 통해 단숨에 경쟁사와의 격차를 좁히고 글로벌 AI 메모리 시장에서의 영향력을 다시 확대하겠다는 전략이다. 특히 기존의 최신 HBM3가 819GB/s(기가바이트/초)의 데이터 전송속도로 제공되는 반면, 다음 세대 HBM4는 이보다 2배 이상 빠른 초고속 데이터 전송속도를 낼 수 있을 것으로 기대된다. 이를 통해 AI 연산처리 능력이 획기적으로 향상되고, 데이터센터의 에너지 효율도 크게 개선될 전망이다.
이미 삼성전자는 블로그와 공식 채널을 통해 “HBM4 메모리 연구개발이 순조롭게 진행 중이고, 수율 문제 역시 성공적으로 극복하고 있다”고 공식 언급하며 자신감을 나타냈다.
▶ ‘황의 법칙’ 다시 보여줄까…기술적 난제 해결 자신감
그동안 삼성전자는 메모리 단수를 높이는 기술, 즉 적층 기술과 수율 확보 문제에 있어 일부 난항을 겪었다. 이로 인해 삼성전자가 시장 선두주자인 SK하이닉스보다 반 박자 늦어졌다는 평가를 받기도 했다. 업계 전문가들은 삼성전자가 최근 메모리분야에서 지속적으로 제기된 적층공정과 EUV(극자외선)공정 안정화 이슈 등을 이번 HBM4 과정에서 대부분 해소한 것으로 평가하고 있다.
삼성전자 내부 연구소 관계자는 “이미 테스트 단계를 수차례 성공적으로 통과했고, 일부 핵심 고객사들과 손잡고 수율 검증 및 양산 공정 완성도를 높여가는 중”이라며, “올해 중반을 기점으로 경쟁사보다 앞설 수 있는 성능지표를 확보할 것”이라고 귀띔했다.
특히 삼성전자는 AI 서버 및 데이터센터의 급격한 확장 흐름을 타고 차세대 HBM과 SSD, AI 반도체 플랫폼 등 자사 제품군을 전방위적으로 연결하는 ‘AI 데이터센터 플랫폼 전략’으로 시장 공략에 나설 계획이다. 이를 통해 엔비디아, MS 등 글로벌 주요 고객사들이 삼성과의 장기 파트너십을 유지할 수 있도록 지속 가능한 기술적 협력을 제시할 방침이다.
▶ 장기공급계약 성사 땐 삼성전자 주가 영향 클 듯
투자업계에서도 HBM4를 둘러싼 삼성의 움직임을 예의주시하고 있다. 특히 엔비디아가 발표한 GPU 신제품 ‘블랙웰(B100)’의 파트너사로 삼성전자의 HBM4 납품이 확정될 경우, 주가 성장의 주요 동력으로 작용할 수 있다는 전망이다.
애널리스트들은 삼성전자의 AI 관련 반도체 기술이 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보고, 올해 하반기에 글로벌 고객사와의 정식 공급 계약 발표 여부가 주가 변동성의 중요한 변수 중 하나가 될 것으로 예측하고 있다. 삼성전자의 주요 기술 파트너 관계에 민감한 투자자들에게는 올해 여름이 투자검토의 결정적 고비가 될 전망이다.
▶ SK하이닉스와 정면승부 불가피… 글로벌 메모리 시장 격전 예고
삼성전자의 HBM4 개발 계획이 빠르게 구체화되면서 SK하이닉스와의 시장 쟁탈전도 점점 치열해지고 있다. SK하이닉스는 먼저 지난해부터 HBM4 관련 기술 로드맵을 발표해 기술 공급 우위 확보를 자신하는 분위기다. 글로벌 AI 메모리 시장에서 두 한국기업이 불꽃 튀는 경쟁을 펼칠 전망인 가운데, 삼성전자가 과거 D램·낸드 시장에서 보여준 혁신적 속도로 다시 한번 ‘황의 법칙'(반도체 성능이 1년에 2배씩 증가한다는 삼성전자 특유의 법칙)을 증명할 수 있을지 업계의 관심도 집중되고 있다.
반도체 업계의 한 고위 관계자는 “HBM4가 초대규모 AI 시대를 여는 핵심 인프라가 될 것이란 데 글로벌 기업들이 공감하고 있다”며 “삼성전자가 HBM4 공급 레이스에서 적극적인 생산 로드맵을 공개하면서 재차 글로벌 메모리 공급망 판세가 흔들리고 있다”고 평가했다.
빅테크 기업들과 협상 테이블에 앉은 삼성전자의 HBM4가 올해 하반기 성공적으로 출시되고 이어 장기 계약 공급이 확정되면, 치열한 글로벌 메모리 시장을 주도할 삼성전자의 재도약이 가시화될 것으로 기대된다. 지금 글로벌 반도체 산업 판세가 요동치고 있다.
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