5세대 HBM 12단, 삼성전자 '2분기' VS SK하이닉스 '3분기' 양산...HBM 경쟁 여전히 치열, 2라운드 승자는?

곽노정 SK하이닉스 대표. [사진=SK하이닉스]

AI붐과 함께 HBM(고대역폭메모리) 수요 증가세가 계속되는 가운데 메모리 업계 양대 산맥인 삼성전자와 SK하이닉스가 각각 올해 2분기, 3분기에 HBM 5세대인 HBM3E 12단을 양산하겠다고 밝혔다. 현재 HBM 시장은 하이닉스가 승기를 잡고 있는 가운데 2라운드에는 삼성전자가 추격 의지를 다지고 있어 업계 안팎의 이목이 쏠린다.

먼저 삼성전자는 지난달 30일 올 1분기 영업실적을 발표하며 생성형 AI 수요 대응을 위해 HBM3E 8단 양산을 4월에 시작한 데 이어 12단 제품도 2분기 내 양산할 계획이라고 밝혔다.

HBM의 경우 생산능력(CAPA) 확대와 함께 공급을 지속 늘려나갈 예정이다. 고용량 제품에 대한 수요 증가세에 맞춰 업계 최초로 개발한 HBM3E 12단 제품의 램프업(Ramp-up)을 가속할 예정이다.

(*램프업 : 생산능력 증가)

하이닉스의 경우 지난 2일 이천 본사에서 가진 기자간담회에서 곽노정 SK하이닉스 대표가 직접 “시장 지배력을 더욱 확고히 하기 위해 세계 최고 성능 HBM3E 12단 제품의 샘플을 5월에 제공하고, 3분기 양산할 수 있도록 준비 중”이라고 밝힌 바 있다.

하이닉스는 HBM3E 12단 제품 생산과 관련해 업계 최고 수준의 EUV 생산성과 1bnm 완성도를 기반으로 HBM3E 양산 Ramp-up 역시 안정적으로 진행하고 있다고 밝혔다.

같은 날 김종환 SK하이닉스 D램 개발 담당 부사장은 “하이닉스의 기술력을 응집한 MR-MUF는 HBM2E 4단을 시작으로 적용하기 시작했고, HBM3 12단을 MR-MUF로 이미 양산 중이며 HBM3E 12단도 고객 요구 시점에 맞춰 적기에 최고 수준의 품질을 지속 유지할 수 있을 것”이라며 강한 자신감을 드러냈다.

이날 하이닉스는 최근 발표한 대만의 파운드리 회사 TSMC와의 협업에 관해서도 언급했다. 하이닉스는 지난달 TSMC와 협력해 2026년 양산 예정인 HBM4(6세대 HBM)를 개발한다고 공식 발표했다.

이와 관련해 김주선 SK하이닉스 AI Infra 담당 사장은 “HBM은 코어 다이(Core Die)와 베이스 다이(Base Die)로 구성되어 있는데, HBM3E까지는 D램으로 우리가 생산한다”고 설명했다.

(*HBM의 구조:베이스 다이 위에 D램 단품 칩인 코어 다이를 쌓아 올린 뒤 실리콘관통전극(TSV) 기술로 수직 연결하여 제작된다.)

이어, “HBM4부터는 성능과 효율을 최대치로 끌어내야 하는 기술적 어려움이 있기 때문에 Logic 공정을 활용해 TSMC와 협업해 베이스 다이를 제작할 계획”이라고 했다.

그러면서, “이전부터 TSMC와는 많은 기술적 협업을 해 왔었고, 최근에는 당사 HBM 로직 다이 타임 투 마켓(logic die time to market) 전략을 포함한 기술 전반 시프트 레프트(shift left) 전략 협업 관계 구축에 대해 합의했다”라고 덧붙였다.

고성능 HBM에 대한 산업계의 수요가 폭발적인 상황에서 양사의 차세대 HBM 경쟁을 계속될 것으로 전망된다. 다만, 현재 시장의 흐름은 SK하이닉스가 주도권을 쥔 상태다.

지난 2월 미국 골드만삭스의 자체 보고서에 따르면 SK하이닉스가 2023년 기준 글로벌 HBM시장 54%를 차지하고 뒤를 이어 삼성전자와 마이크론의 시장 점유율이 각각 41%, 5%인 것으로 나타났다.

이같은 하이닉스의 상승세는 올해에도 계속될 것으로 전망된다. 지난 3월 호주의 맥쿼리 보고서에 따르면 SK하이닉스는 올해 글로벌 HBM 시장 점유율 60%를 차지할 것으로 추정됐다. 맥쿼리는 삼성전자와 마이크론의 경우 HBM 시장 점유율을 각각 36%, 4% 정도 차지할 것으로 내다봤다.