삼성전자 HBM4 개발, AI 시장의 판도를 바꿀까?

기술의 최전선에서 항상 리더였던 삼성전자가 요즘 메모리 사업에서 좀 고전 중이라는 말 많이 들으셨죠? 특히 AI 시장에서 가장 뜨거운 고대역폭 메모리(HBM) 분야에서 SK하이닉스에 밀리면서 위기감이 커졌어요. 그런데 최근 삼성전자가 꽤나 과감한 결정을 내렸습니다. 바로 차세대 HBM4 출시 일정을 대폭 앞당긴 건데요, 원래 2026년 출시 예정이던 것을 2025년 하반기로 당겨버렸어요. AI 메모리 시장 탈환에 대한 의지가 대단해 보입니다.

물론 현실은 녹록지 않아요. SK하이닉스는 이미 HBM4 샘플을 고객사에 제공하며 한발 앞서 가고 있거든요. 그럼에도 삼성전자의 이런 적극적인 행보가 성공할 수 있을지, 많은 투자자들과 업계 전문가들이 주목하고 있습니다. 오늘은 삼성전자 HBM4 개발 현황부터 기술적 특징, 시장 전망까지 쉽게 살펴볼게요.

삼성전자 HBM4 개발, AI 시장의 판도를 바꿀까?

삼성전자 HBM4 양산 6개월 앞당겨… 과감해진 승부수

삼성전자가 HBM4 개발 일정을 6개월이나 앞당겨서 2025년 하반기 출하를 목표로 달리고 있어요. 특히 올 상반기 내에 PRA(생산준비승인)를 완료하겠다는 계획인데, 이 PRA라는 게 제품을 본격적으로 양산하기 전에 품질과 수율을 최종 확인하는 삼성 내부의 중요한 승인 절차랍니다.

이건 삼성전자의 원래 계획을 크게 바꾼 거예요. 원래는 2025년 상반기까지 HBM3E를 양산하고 하반기부터 서서히 HBM4를 준비할 생각이었거든요. 왜 이렇게 서두르냐고요? AI 시장이 폭발적으로 성장하는 데다 SK하이닉스가 너무 빠르게 움직이고 있으니까요. 뒤처지면 안 된다는 위기감이 크게 작용했을 거예요.

업계 사람들은 이번 결정이 단순히 출시 시점 경쟁이 아니라 삼성전자의 기술력을 증명할 기회라고 보고 있어요. 빨리 내놓는 것보다 확실한 기술적 우위를 보여줘야 선두 자리를 되찾을 수 있다는 거죠. 아무튼 HBM4는 삼성전자에게 정말 중요한 승부수가 됐어요.

삼성전자 HBM4의 진짜 무기는 ‘1c D램’과 ‘4나노 공정’

삼성전자 HBM4의 가장 큰 특징은 뭐니뭐니해도 10나노급 6세대 D램인 ‘1c 공정’을 쓴다는 점이에요. SK하이닉스가 HBM4에 1b(5세대) D램을 쓰는 것과 비교하면 한 세대 앞선 기술인 셈이죠. 이 1c 공정을 쓰면 더 작은 트랜지스터를 만들 수 있어서 칩 성능이 좋아지고, 속도는 10% 정도 빨라지며 전력 효율도 10% 정도 개선된다고 해요.

그리고 또 하나 중요한 전략이 있는데, HBM4의 로직 다이(베이스다이)를 만드는 데 4나노 파운드리 공정을 쓰겠다는 거예요. 로직 다이라는 건 HBM의 맨 밑에 깔리는 부품으로, D램을 제어하는 ‘두뇌’ 역할을 하는 중요한 부분이에요. 4나노 공정은 비용이 많이 들긴 하지만 성능과 전력 효율이 정말 좋거든요. 삼성전자가 비용을 좀 더 들이더라도 확실한 기술력을 보여주겠다는 의지로 볼 수 있어요.

여기에 더해서 ‘하이브리드 본딩’ 기술도 도입할 계획이에요. 이건 칩과 칩 사이를 직접 붙이는 최신 기술인데, 덕분에 HBM의 성능을 더 높일 수 있어요. 삼성전자는 화성 사업장에 관련 설비를 들여오는 등 이 기술 개발에도 적극적으로 나서고 있습니다.

AI 메모리 전쟁: SK하이닉스 vs 삼성전자

현재 HBM 시장은 SK하이닉스가 완전히 장악하고 있어요. SK하이닉스는 벌써 3월에 세계 최초로 HBM4 12단 제품 샘플을 주요 고객사에 주었고, 예정대로라면 올해 말부터 본격적인 양산에 들어갈 수 있을 거예요. 지난해 말에는 젠슨 황 엔비디아 CEO가 HBM4 개발 일정을 6개월 앞당겨 달라고 요청했는데, SK하이닉스가 이를 받아들여 일정을 당겼던 거죠.

반면 삼성전자는 이전 버전인 HBM3E에서 고전하다가 이제 HBM4로 반격을 준비 중이에요. 전영현 삼성전자 DS부문장은 지난 3월 주주총회에서 “HBM4에서는 HBM3E와 같은 실수를 반복하지 않겠다”며 “기술 리더십을 되찾아 신뢰를 회복하겠다”고 강조했어요.

삼성전자는 요즘 1c D램 수율을 높이기 위해 모든 노력을 기울이고 있고, 평택 P4에 HBM4 생산 설비 투자도 진행 중이에요. 특히 4나노 공정의 수율이 70% 이상으로 올라온 건 좋은 신호로 보입니다.

HBM4 시장 전망과 삼성전자의 숙제

HBM4는 지금 쓰이고 있는 HBM3E보다 데이터 전송 속도가 60% 넘게 빨라지고, 전력 소모는 30% 정도 줄어든 차세대 메모리예요. 특히 엔비디아의 차세대 AI 가속기 ‘루빈’에 들어갈 예정이라 시장이 엄청나게 커질 것으로 예상됩니다.

하지만 삼성전자가 이 시장에서 성공하려면 몇 가지 문제를 해결해야 해요. 첫째, 1c D램의 안정적인 수율을 확보하는 게 가장 중요합니다. 아직 수율이 낮다는 얘기가 있고, 심지어 칩 크기를 키우는 방향으로 설계를 바꿨다는 소식도 있어요. 둘째, 4나노 공정으로 로직 다이를 만드는 게 비용 대비 효과가 있는지 확인해야 하고요. 마지막으로 엔비디아 같은 주요 고객사들과의 관계를 다시 잘 쌓아야 합니다.

SK하이닉스가 이미 엔비디아와 긴밀하게 협력하며 HBM4 개발을 앞당기고 있는 상황에서 삼성전자가 좀 늦었다는 의견도 있어요. 그래도 삼성전자만의 기술력으로 차별화된 성능과 효율성을 보여줄 수 있다면 충분히 경쟁력을 갖출 수 있을 거라는 전망도 있습니다.

진짜 승부는 지금부터… 삼성전자의 반격 가능할까?

삼성전자의 HBM4 개발 속도전은 단순히 ‘빨리 내놓겠다’는 문제가 아니라 기술력 경쟁의 새로운 시작을 알리는 것 같아요. 특히 1c D램, 4나노 공정, 하이브리드 본딩 같은 첨단 기술로 성능과 효율성을 높이겠다는 전략은 SK하이닉스와의 경쟁에서 큰 변수가 될 수 있습니다.

물론 일정을 앞당기면서 제품의 품질까지 보장하기는 쉽지 않을 거예요. 특히 1c D램의 수율 문제를 어떻게 해결하느냐가 성공의 열쇠가 될 것 같습니다. 그래도 삼성전자가 세계 최고의 메모리 기업으로서의 기술력을 HBM4에서 제대로 보여준다면, AI 반도체 시장의 판도를 바꿀 가능성도 충분히 있어요.

앞으로 삼성전자와 SK하이닉스의 HBM4 경쟁은 단순한 기업 간 싸움이 아니라 한국 반도체 산업 전체의 경쟁력을 높이는 계기가 될 거예요. AI 반도체 수요가 계속 증가하는 상황에서 두 기업의 기술 경쟁은 결국 더 좋은 제품이 시장에 나오는 결과로 이어질 테니까요. 삼성전자의 HBM4 반격이 성공할지, 앞으로의 행보가 정말 기대됩니다.

자주 묻는 질문

Q: HBM4와 HBM3E는 어떤 차이가 있나요?

A: HBM4는 HBM3E보다 데이터 처리 속도가 약 60% 빨라지고 전력 소모는 30% 정도 줄었어요. 특히 데이터 전송 통로(I/O)가 HBM3E의 2배인 2048개라서 데이터 처리가 훨씬 빨라졌습니다. 또한 더 많은 메모리 용량도 제공할 수 있어요.

Q: 삼성전자가 정말 HBM 시장에서 다시 1등이 될 수 있을까요?

A: 삼성전자는 1c D램과 4나노 파운드리 공정이라는 기술적 우위를 내세우고 있어서 가능성이 있긴 해요. 다만, 1c D램의 수율을 얼마나 빨리 높일 수 있느냐가 관건이에요. 그리고 엔비디아 같은 주요 고객사들과의 관계도 회복해야 하고요. 쉽진 않겠지만 삼성전자의 기술력을 생각하면 충분히 가능성이 있다고 봅니다.

Q: HBM4 시장은 얼마나 클까요?

A: HBM4 시장은 AI 가속기 수요 증가와 함께 엄청나게 커질 전망이에요. 특히 엔비디아의 차세대 GPU ‘루빈’에는 8개의 HBM4가 들어가고, ‘루빈 울트라’에는 12개의 HBM4가 필요할 거라고 해요. 이건 현재 HBM3E보다 더 많은 양의 HBM4가 필요하다는 뜻이니, 시장 규모도 그만큼 커질 겁니다.

삼성전자의 HBM4 도전에 대해 어떻게 생각하시나요? 반도체 투자에 관심 있으신 분들은 이번 흐름을 주목해보시는 것도 좋을 것 같아요. 댓글로 여러분의 생각을 알려주세요!

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