HBM '큰손' 엔비디아 "10개 중 6개 구매"...삼성·SK "붙들어야 산다"

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 지난달 2일 '컴퓨텍스 2024' 기조연설에서 올해 하반기 출시할 AI 가속기 '블랙웰' 제품을 선보이고 있다. 사진=연합뉴스

[데일리한국 김언한 기자] 엔비디아의 인공지능(AI) 가속기용 고대역폭메모리(HBM)를 놓고 주도권 경쟁이 치열해지고 있다. 구글, AMD 등도 HBM 주문을 늘리고 있지만 엔비디아에 비견할 수준에 이르지 못하고 있다.

1일 업계에 따르면 올해 용량 기준 전 세계 HBM 주문의 58%는 엔비디아로부터 나올 전망이다. 대만 IT매체 디지타임스는 보고서를 인용해 이같이 전하면서 구글과 AMD는 각각 15%, 14%를 차지할 것이라고 분석했다.

HBM 수요 측면에서 볼 때 적어도 수년간 엔비디아의 아성을 깨기 어려울 것이란 관측이 나온다. 현재 엔비디아는 AI 가속기 시장에서 80% 이상의 점유율을 차지하고 있다.

시장조사업체 웰스파고 리서치에 따르면 지난해 데이터센터용 그래픽처리장치(GPU) 시장에서 매출 기준 엔비디아의 점유율은 98%였다. 여기에는 AI 작업을 효율적으로 처리하기 위해 설계된 GPU인 AI 가속기도 포함된다.

삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론은 '큰손'인 엔비디아를 우군으로 확보해야만 고속 성장이 가능하다. 엔비디아가 출시한 AI 가속기 'H100'에는 4개의 HBM이, 후속 제품인 'H200'에는 6개의 HBM이 탑재된다.

내년 말 양산될 'R100'에는 8개의 HBM이 사용된다. 내년 중순 어느 업체가 얼마나 많은 HBM을 여기에 공급하느냐에 따라 희비가 갈릴 수 있다. 지금까지 엔비디아 제품에 들어가는 HBM은 대부분 SK하이닉스가 납품했다. 삼성전자는 전력 효율 개선에 중점을 둔 R100에 12단 HBM3E를 반드시 공급한다는 목표다.

사진=SK하이닉스 제공

AMD는 차세대 AI 가속기 'MI325X'를 올해 4분기 출시할 계획이다. 이 제품은 288기가바이트(GB) 용량으로 구성돼 엔비디아 H200(141GB)보다 많은 HBM이 탑재된다.

다만 제품이 출시되더라도 엔비디아 우위 구조를 흔들기는 어려울 것이란 관측이 지배적이다. 삼성전자가 MI325X에 HBM을 넣더라도 이 가속기의 수요가 엔비디아의 제품 대비 훨씬 적을 것이기 때문에 큰 수익성 향상을 기대하기는 어렵다. 전작인 'MI300X'도 시장에서 기대만큼의 수요가 나타나지 않았던 것으로 파악된다.

올해 중국의 HBM 수요는 전체의 7%를 차지할 전망이다. 중국에서 HBM이 필요한 대표적인 기업은 화웨이다. 이 회사가 설계한 AI 가속기 '어센드 910B'에는 HBM이 탑재됐다. 올해는 신제품 '어센드 920'을 출시할 계획이지만 HBM을 어떻게 손에 넣을지는 알려지지 않았다.

업계에선 HBM 제조사가 엔비디아에 필적할 만한 수요처를 찾기는 당분간 어려울 것으로 보고 있다. 주문형반도체(ASIC) 시장이 대안으로 거론되지만 엔비디아, AMD 같은 범용 반도체 기업의 수요를 따라잡기에는 한계가 있고, 가속기 시장에서 엔비디아의 영향력이 상당 기간 이어질 것이란 관측이다.

업계 관계자는 "구글 같은 빅테크 업체 혹은 소프트웨어 능력을 가진 회사가 아니면 ASIC 업체를 통해 AI 가속기를 공급받아 사용하는 것은 어렵다"면서 "ASIC 기업의 HBM 수요는 범용 GPU를 생산하는 업체와 비교해 제한적일 수밖에 없다"고 말했다.