[이코노믹데일리] 삼성전자가 '꿈의 메모리'로 불리는 6세대 고대역폭메모리(HBM4)를 세계 최초로 양산 출하하며 HBM 시장의 판도 변화를 예고했다. 당초 예정보다 일정을 앞당겨 설 연휴 전 제품 공급을 시작한 것은 엔비디아의 차세대 AI 칩 '베라 루빈(Vera Rubin)'에 탑재될 물량을 선점해 SK하이닉스의 독주 체제를 깨뜨리겠다는 강력한 의지로 풀이된다.
13일 반도체 업계에 따르면 삼성전자는 전날 업계 최고 성능의 HBM4 양산 출하를 공식화했다. 이번 제품은 JEDEC(국제반도체표준협의기구) 표준인 8Gbps를 46% 상회하는 11.7Gbps의 속도를 구현했으며 최대 13Gbps까지 확장 가능하다. 이는 경쟁사들이 아직 도달하지 못한 '초격차' 성능이다.
삼성전자가 HBM4 시장에서 기선을 제압할 수 있었던 비결은 '과감한 공정 전환'에 있다. 경쟁사인 SK하이닉스와 마이크론이 안정성이 검증된 10나노급 5세대(1b) D램을 사용하는 것과 달리 삼성전자는 기술 난도가 높은 10나노급 6세대(1c) D램을 전격 도입했다.
여기에 HBM의 두뇌 역할을 하는 '베이스 다이(Base Die)' 생산에 자사 파운드리 4나노 공정을 적용하는 승부수를 던졌다. SK하이닉스가 TSMC의 12나노 공정을 활용하는 것과 비교하면 삼성은 미세 공정을 통해 전력 효율과 성능을 극대화한 것이다. 황상준 삼성전자 부사장은 "기존 관행을 깨고 최선단 공정을 적용해 고객의 성능 상향 요구를 적기에 충족했다"고 설명했다.
이는 엔비디아가 요구하는 까다로운 스펙을 맞추기 위한 전략적 선택이었다. 엔비디아의 차세대 칩 '베라 루빈'은 전작 대비 추론 성능 5배, 학습 능력 3.5배 향상을 목표로 하고 있어 이를 뒷받침할 초고속·초대용량 메모리가 필수적이다. 삼성전자는 메모리 설계부터 생산, 패키징까지 일원화한 '턴키(Turn-key)' 솔루션을 통해 공정 최적화(DTCO)를 이뤄냈고 그 결과 엔비디아의 품질 테스트를 통과한 것으로 분석된다.
◆ '안정성' SK하이닉스 vs '성능' 삼성전자… 2라운드 격돌
업계에서는 이번 삼성전자의 HBM4 조기 등판으로 HBM 시장 경쟁이 '2라운드'에 접어들었다고 평가한다.
그동안 시장을 주도해 온 SK하이닉스는 '안정성'과 '동맹'을 무기로 방어에 나선다. SK하이닉스는 검증된 1b D램과 TSMC와의 협력을 통해 수율(양품 비율)과 호환성 면에서 우위를 점하고 있다. 시장조사업체 세미애널리시스는 올해 HBM4 시장 점유율을 SK하이닉스 70%, 삼성전자 30%로 전망하며 여전히 SK의 우세를 점쳤다.
하지만 삼성전자의 추격세가 매섭다. 송재혁 삼성전자 DS부문 CTO는 "이제 삼성전자의 원래 모습을 보여드리는 것"이라며 자신감을 내비쳤다. 업계는 삼성이 HBM4 수율 안정화에 성공할 경우 엔비디아 내 점유율을 40% 수준까지 끌어올릴 수 있을 것으로 보고 있다. 특히 엔비디아가 요구 사양을 상향 조정할 경우, 스펙상 우위를 점한 삼성이 유리한 고지를 점할 수 있다는 관측도 나온다.
전문가들은 HBM4 이후 시장은 고객사의 요구에 맞춰 칩을 주문 제작하는 '커스텀 HBM' 시대로 전환될 것으로 전망한다. 이 과정에서 메모리와 파운드리, 패키징을 모두 보유한 삼성전자의 'IDM(종합반도체기업) 역량'이 핵심 경쟁력이 될 수 있다.
설계와 생산, 패키징을 각기 다른 업체가 수행할 경우 공정 간 최적화에 시간이 걸리고 비용이 증가할 수 있지만 삼성은 이를 내부에서 한 번에 해결할 수 있어 납기 단축과 비용 절감에 유리하다.
김동원 KB증권 리서치본부장은 "1c D램과 4나노 공정을 적용한 삼성의 HBM4 성능이 기대치를 상회한다"며 "향후 삼성전자의 점유율 확대가 예상된다"고 분석했다.
한편 2026년 반도체 시장의 승패는 삼성전자가 HBM4의 양산 수율을 얼마나 빠르게 끌어올려 수익성을 확보하느냐 그리고 SK하이닉스가 TSMC와의 동맹을 통해 얼마나 견고한 방어막을 구축하느냐에 달려있다. 엔비디아의 '베라 루빈' 출시가 임박한 가운데 양사의 기술 전쟁은 더욱 치열해질 전망이다.
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