삼성·SK '반도체 불황 돌파구'…HBM3P Vs HBM3E 경쟁 본격화

[이데일리 최영지 기자] 올해 1분기 메모리반도체 실적 부진으로 적자를 낸 삼성전자와 SK하이닉스가 올해 말에는 감산 효과에 따른 실적개선이 가능할 것으로 내다보고 있다. 이에 더해 올 하반기 불황 돌파구 중 하나로 꼽히는 고대역폭 메모리(HBM) 등 고성능 메모리제품 개발·판매를 가속화, 성능 경쟁에 본격적으로 나설 것으로 보인다.

SK하이닉스의 HBM3와 삼성전자 HBM-PIM 제품사진. (사진=각 사)

2일 업계에 따르면 삼성전자(005930)와 SK하이닉스(000660)는 HBM 등 신시장 선점에 속도를 내고 있다. 해당 시장 선점이 각사 수익성으로 직결될 수 있어서다. 이들은 공통적으로 실적발표를 통해 서버 시장 확대에 대한 자신감을 드러냈다.

이들은 지난주 실적발표에서 AI(인공지능) 시장 성장에 집중하며 서버용 메모리 제품 출하량을 늘리겠다고 했다. 서버에서 AI 서비스를 원활히 지원하려면 GPU(그래픽처리장치)와 함께 HBM 탑재가 필수다. HBM은 고성능 컴퓨팅을 요구하는 생성형 AI에 필수적인 D램으로 업계의 주목을 받고 있다.

SK하이닉스는 “AI(인공지능) 분야에서 가치경험이 이미 시장에 확산돼 향후 성장세는 견조하다”며 “서버 출하량은 최대 40% 이상까지 5개년간 성장할 수 있고, D램과 낸드플래시는 30% 이상 성장동력이 있다고 본다”고 했다.

앞서 SK하이닉스는 지난해 6월 세계 최초로 HBM3를 양산한 데 이어 최근 D램 단품 칩 12개를 수직 적층해 현존 최고용량인 24GB(기가바이트)를 구현한 HBM3 신제품을 개발했다. 고객사로부터 성능 검증을 통해 올해 하반기 공급하겠다는 계획이다.

이뿐 아니라 양사는 HBM3보다 성능이 강화된 신제품 개발·양산 계획을 깜짝 발표했다. SK하이닉스는 올해 하반기 8기가비피에스(Gbps) HBM3E 제품 샘플을 준비하겠다며 내년 상반기 양산을 예고했다.

삼성전자도 “하반기에 데이터저장 용량을 높인 차세대 HBM3P 샘플을 공급하고 양산에 들어가는 준비를 진행하고 있다”고 HBM3P 개발 과정을 공개했다. 각 제품은 HBM3 기존 제품 성능을 능가하는 제품으로 관측되며, 삼성전자는 플러스(Plus)의 P를, SK하이닉스는 익스텐디드(Extended)의 E를 제품명인 HBM3 뒤에 붙였다.

업계 관계자는 “HBM3 제품을 기반으로 한 제품으로 성능이나 양산시기가 비슷할 것으로 보여, 고객사 요구사항에 얼마나 부합하느냐가 시장 선점의 관건이 될 것”이라고 했다.

삼성전자는 이에 더해 “HBM3 12단 24GB 제품에 대한 고객사 샘플을 제공 중이며 양산 준비를 마쳤다”고도 부연했다. 그간 삼성전자의 HBM3 제품에 대한 언급은 없었던 만큼 점차 SK하이닉스의 시장 선점을 추격하는 모양새다.

삼성전자는 HBM에서 한 단계 더 나아간 HBM-PIM 개발에도 주력하고 있다. PIM은 메모리 내부에 연산 작업에 필요한 프로세서 기능을 더한 차세대 신개념 융합기술로 해당 제품은 메모리에 시스템반도체의 영역인 연산 기능을 더한 지능형 반도체로도 불린다. HBM-PIM 기술을 적용할 경우 기존 HBM이 탑재된 GPU 가속기에 비해 AI 모델의 생성 성능이 약 3.4배 이상 개선될 것이라는 게 삼성전자 분석이다.

특히 파운드리사업부에서는 시스템반도체와 다수의 고대역폭메모리(HBM)를 결합하는 방식의 기술 개발에도 집중하며 제품 차별화에 나서고 있다.

양사가 시장 요구에 맞춰 제품 개발을 이어나간다면 우리나라의 HBM 시장점유율을 확대함과 동시에 후발업체과의 격차도 점차 늘릴 것으로 보인다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 지난해 기준으로 SK하이닉스(50%), 삼성전자(40%), 마이크론(10%) 순으로 HBM 시장 점유율이 집계됐다.