삼성전자와 SK하이닉스가 제공하는 고대역폭 메모리(HBM) 및 서버용 DRAM은 최근 AI 데이터센터 투자 확대에 따라 큰 수요를 끌고 있다. 이러한 배경에서 삼성전자와 SK하이닉스의 3분기 합산 영업이익은 190조원에 육박할 전망을 보여주고 있다. 금융정보회사 에프앤가이드의 추정에 따르면, 삼성전자와 SK하이닉스는 각각 111조7408억원과 78조1291억원의 영업이익을 기록할 것으로 예상되며, 이들 합산은 전년도 대비 급격히 상승한 수치다. 두 회사가 공동으로 보여주는 성장세는 AI 기술의 발전과 함께 진화하고 있는 데이터센터 시장의 활력을 잘 반영한다.

삼성전자는 지난 2월, HBM4 제품군 중에서도 최대한의 성능 향상을 달성한 12단 HBM4를 세계 최초로 양산 및 출하하는 성과를 발표했다. 이 새 제품은 10나노급 1c DRAM과 4나노 파운드리 공정 기반 베이스 다이를 통해 안정적인 11.7Gbps 동작 속도를 실현했다고 밝혔는데, 이는 업계의 현재 표준인 8Gbps에 비해 약 46% 개선된 수치다. 이와 같은 기술적 진보는 AI 반도체가 필요로 하는 대규모 데이터 처리 속도를 크게 높이는 역할을 한다.

하지만, 차세대 HBM4 경쟁에서 주목받는 것은 16단 제품의 성과다. SK하이닉스는 이 분야에서 앞선 위치에 있음으로 평가받고 있다. 공급망 분석 기관 실리콘 애널리스트의 보고서에 따르면, SK하이닉스는 엔비디아의 차세대 AI 플랫폼 ‘베라 루빈’에 사용될 48GB 16단 HBM4를 대량 출하하기 시작한 것으로 나타났다. 이는 삼성전자와 SK하이닉스가 HBM 시장에서의 주도권을 놓고 치열히 경쟁하고 있음을 의미한다.

16단 HBM4는 데이터 처리 및 저장 용량 면에서 기존 제품에 비해 엄청난 향상을 보여주며, 이러한 고성능 메모리는 AI 가속기의 성능이 높아짐에 따라 필수적인 요소로 부각되고 있다. SK하이닉스는 7월 콘퍼런스콜에서 HBM4의 경쟁력을 자신있게 밝혔으며, 이는 고객들이 요구하는 성능을 안정적으로 구현하고 대량 생산할 수 있는 능력에 기반한 것이라고 설명했다. SK하이닉스는 ‘핫칩스’ 행사에서 12단 HBM4가 양산 중이며, 16단 제품은 고객 인증 단계에 도달했다고 밝혔다.

삼성전자 역시 16단 HBM4 기술 확보를 발표하며, 향후 시장 수요 변화에 대응할 준비가 되어 있다는 입장을 밝혔다. 삼성전자의 관리들은 2025년 4분기까지 HBM4E부터 하이브리드 본딩 기술을 도입할 계획임을 공개하며, 필요에 따라 신속히 대응할 수 있는 준비를 갖춘 것으로 평가받고 있다.

시장조사업체 카운터포인트리서치의 데이터에 따르면, 이번 2분기 매출 기준 HBM 시장 점유율은 SK하이닉스가 50%, 삼성전자는 33%로 나타났으며, 삼성전자의 점유율이 이전 분기 대비 상당히 개선된 것으로 확인되었다. 그러나 HBM4 시장에서의 실질적인 경쟁력은 칩 성능보다는 후공정 패키징 능력에 달려 있음을 전문가들은 지적하고 있다.

TSMC가 제공하는 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate) 기술의 리드타임 문제는 AI 반도체 생산에 있어 중요한 변수로 부각되고 있다. TSMC의 이러한 공정이 52~78주가 소요된다는 점은 공급 부족 현상을 당분간 해소하기 어렵게 만드는 중요한 요인으로 지적받고 있다. AI 반도체 향후의 성장에 있어서 이러한 후공정 문제가 과감한 도전이 될 것임을 예상할 수 있다.

삼성전자는 24~27일, SK하이닉스는 다음 달 27일 각각의 3분기 실적을 공개할 예정으로, 이들 회사가 HBM4 시장에서 어떻게 자리를 잡고 있는지에 대한 명확한 정보를 제공할 것이다. 이러한 현대 반도체 기술의 발전 속도는 두 전자업계 거장 간의 경쟁뿐만 아니라, AI와 데이터센터 분야 전반에 걸친 글로벌 시장 변화를 반영하고 있다. HBM4 기술은 이제 단지 제품 개발의 한 단계에 그치는 것이 아니라, 미래 디지털 경제에서 매우 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.