최근 하이닉스가 삼성(반도체)를 앞섰다는 뉴스가 심심치 않게 보이는데, 과연 이 HBM이 무엇인지 오늘 알아보자
1. HBM 기법이란?
HBM의 Full name은 High Bandwidth Memory로 한국어로 풀어서 쓰면 고대역폭 메모리라고 해석할 수 있다. 기존의 GDDR 메모리 와 비교했을 때 훨씬 빠른 빠른 데이터 전송 속도를 갖는데다, 더 낮은 전력 소비를 갖기 때문에 여러모로 앞선 기술이라고 볼 수 있다.
그러면 어떤 특징이 있을까? 우선 꼽아보자면 아래와 같다
-3D 적층 구조: 여러 개의 DRAM 다이를 수직으로 쌓고, TSV(Through Silicon Via, 실리콘 관통 전극)로 연결 시킴. 마치 여러장의 계란 후라이를 쇠 꼬챙이에 꽂은 상황을 상상하면 될 듯 하다. - 폭넓은 버스: 1024비트 버스 채널(기존 GDDR6는 32비트)로 병렬 전송 효율이 뛰어나다. 버스는 쉽게 생각하면 한 번에 싣어 나를 수 있는 승객 수라고 생각하면 되는데, 이 기본 수 차이가 엄청나다.
2. 하이닉스는 왜 계속 HBM을? / 삼성은 왜 중단했다가 재진입했는가?
위에서 잠깐 이야기한 하이닉스와 삼성의 결정적인 차이를 확인해보자.
하이닉스 - 초기부터 HBM을 집중적으로 개발하고 투자했음 - 특히 TSV(실리콘 관통 전극) 기술력이 타사 대비 앞서 있었고, 엔비디아·AMD와 협업을 한 덕분에 이 분야에서의 선점 효과도 있었다. - 진짜 사람일 모른다고, 엔비디아 H100, H200, B100 등 AI GPU에 들어가는 HBM3·HBM3E의 주공급자로 선정되서 실적이 폭발 중!
삼성 - HBM1, HBM2까지는 선도한게 맞음 - 하지만 GDDR 계열 메모리 시장이 훨씬 크고 수익성이 더 높았기 때문에 중간에 리스크를 갖고 가면서 까지HBM 개발하는 것은 부담 스러웠던 것으로 보임 - 하지만 최근 AI 반도체 시장 폭발로 인해 HBM3E부터 다시 적극적으로 재진입 하려 하지만, 오랫동안 HBM에 진심이었던 하이닉스를 다시 따라잡기는 현실적으로, 단기적으로는 좀 쉽지 않은 상황임
3. HBM을 적용하는 주요 업체 그러면 이렇게 HOT 한 HBM을 적용하는 업체는 어디가 있을까?
메모리(반도체) 제조사 - SK하이닉스: HBM3, HBM3E 시장 점유율 50% 이상으로 압도적임 - 삼성전자: HBM2E, HBM3E 개발 중. 최근 TSMC와 협력 강화 중이나 상황을 좀 더 지켜봐야함 - 마이크론: HBM3E 양산 발표(2024년 후반), 아직까지는 시장 후발주자로 볼 수 있음
HBM을 사용하는 업체 : 대부분 AI와 관련 - 엔비디아: H100, B100 등 고성능 AI GPU에 HBM3/3E 사용. (그래서 하이닉스가 수혜 중) - AMD: MI300 등 AI 가속기에 적용. - 인텔: 가속기 및 일부 서버용 CPU에 적용 중. - AWS, MS, 구글, 메타: 자체 AI 칩 또는 데이터센터용 칩 설계에서 HBM 채택 중인데, 아직 이 고객들은 메이저라 보기는 조금 어려운 상황임. 아마도 조금 시간이 지나면 더 수요가 늘 것으로 생각 됨.
4. 앞으로의 전망 그러면 HBM의 미래는 밝기만 할까? 한 번 전망을 짚어보면서 마쳐보자.
긍정적인 전망 - AI 반도체 성장 → HBM 수요 대폭발 - 엔비디아의 AI 서버 1대에 HBM이 8~12개 정도 필요 → 메모리 1대당 가격 수백만 원 수준이라서 상당히 고가임 - TSMC는 고성능 패키징(코와스, CoWoS) 기술과 함께 성장 중 - 향후 HBM4, HBM4E 등으로 버전업 될 예정임
Risk 라면? - 공급 과잉 우려: 2026년경 경쟁 심화 될 경우 단가 하락 가능성 있음. 이 부분은 디스플레이, 자동차 베터리 업체에서도 볼 수 있듯이 돈이 된다 싶으면 중국+대만 업체들도 함께 달려들기 때문에 공급과잉은 필연적인 코스임 - TSV 수율과 발열 문제: 생산 효율이 아직 완벽하지 않으며, 워낙 고속 연산을 하기 때문에 다른 공법 대비 (비교적) 발열이 덜 난다하지만, 열이 나는 것은 사실. (사실 세트 업체는 PL법이라 해서 온도에 상당히 민감함) - GPU 자체의 성장 둔화 가능성: AI 버블이 꺼질 경우 전체 수요 위축 우려 (언제까지 지브리 그림 그려달라 하지는 않을 것이기 때문에...)
하이닉스는 고생 끝에 낙이 온다는 속담이 딱 맞는 기업인 것 같다. 거의 15년 전에는 정말 어렵게 외롭게 버티면서 칼을 갈아왔는데, 좋은 기업 (SK텔레콤)을 만나서 장비도 업그레이드 잘하고, 그 동안의 내공과 방향이 폭발해서 지금의 HBM 수혜를 누리고 있다.
