이재용 삼성전자 회장이 지난 1일 용산 대통령실 청사에서 열린 샘 올트먼 오픈 AI CEO 접견에서 발언을 하고 있다. 왼쪽부터 최태원 SK그룹 회장, 이재용 삼성전자 회장, 샘 올트먼 CEO, 이재명 대통령. / 대통령실사진기자단


"한국의 연간 수출액이 수천억달러(multi hundred billion U.S. dollar range) 규모로 증가할 수 있다."
지난 1일 방한한 샘 올트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)가 삼성전자, SK하이닉스 양사에 "(스타게이트 프로젝트를 위해) 웨이퍼 투입량 기준 월 90만장 이상의 첨단 D램을 공급해달라"고 요청한 뒤 글로벌 테크 업계에서 나온 평가다. 삼성전자, SK하이닉스가 오픈AI 납품 경남신용보증재단 으로 연간 최소 1000억달러(약 140조원) 이상의 첨단 D램 매출이 더해질 수 있다는 의미다. AI용 D램이 '21세기의 금맥'이 된 것이다.
물량 확보를 놓고 삼성전자와 SK하이닉스의 진검승부가 다시 시작될 전망이다. 2023~2024년 SK하이닉스가 압승했던 HBM3(4세대 고대역폭메모리), HBM3E(5세대 고대역폭메모리) 납품 하반기 채용 경쟁과는 양상이 좀 다를 것이란 전망도 나온다. SK하이닉스가 1위 수성에 전력을 다하는 가운데, 약 2년간 근원 기술력 회복에 매진한 삼성전자도 반격을 준비하고 있다. AI D램 큰손 엔비디아가 '저전력·가성비' D램을 활용하기 시작한 것도 변수로 꼽힌다.?
오픈AI 말한 '최첨단 D램' 뭐냐...삼성, SK 다른 해석
대출이자율계산 오픈AI는 지난 1일 공식 홈페이지에 '삼성과 SK가 글로벌 AI 인프라 고도화를 위한 오픈AI의 스타게이트 프로젝트에 동참했다'는 제목의 게시물을 올렸다. D램 공급과 관련해선 "삼성과 SK가 오픈AI의 첨단 AI 모델에 필요한 최첨단 D램 생산 능력을 키울 계획"이라며 "웨이퍼 투입량 기준 월 90만장 수준의 D램 생산을 목표로 한다"고 적었다.
하나은행 새희망홀씨 다만 오픈AI는 '최첨단 D램'의 종류를 정확하게 밝히지 않았다. 삼성전자, SK하이닉스는 각자 입맛에 맞는 해석을 내놓고 있다.
SK하이닉스는 이날 보도자료를 통해 '최첨단 D램=HBM'이라고 못 박았다. SK그룹은 "SK하이닉스가 스타게이트 프로젝트에서 'HBM' 공급 파트너로 참여한다"며 "D램 웨이퍼 기준 월 최대 9 국민은행 이자율 0만 장 규모의 HBM 공급 요청에 적기 대응할 수 있는 생산 체제를 구축할 예정"이라고 설명했다.
SK하이닉스, HBM4E부턴 '맞춤형'...설계 경력 채용
SK하이닉스가 AI용 D램의 간판 HBM 시장을 이끌고 있기 때문이란 분석이 나온다. SK하이닉스의 최우선 과제도 경쟁사의 도전이 거세지고 있는 HBM 시장을 수성하는 것이다. HBM 시장은 2030년 전체 D램 시장의 40% 수준인 1000억달러 규모로 커질 전망이다.



SK하이닉스가 개발한 HBM4


SK하이닉스는 최근 HBM4 12단 개발을 끝내고, 양산 준비를 마쳤다고 선언했다. 엔비디아의 최종 사인만 떨어지면 바로 납품할 수 있다는 의미다. HBM4의 두뇌 역할을 하는 로직 다이는 TSMC의 12㎚ 공정을 활용한다.
다음 세대인 7세대 'HBM4E'부턴 TSMC의 3㎚ 공정을 활용하는 방안을 검토 중이다. 이를 통해 엔비디아뿐만 아니라 브로드컴 등 다수 고객사의 요구 성능을 반영한 맞춤형 제품 '커스텀(custom) HBM4E'을 개발 중이다. D램도 10㎚ 6세대 D램(1c D램)으로 전환한다.
제품 경쟁력 강화를 위한 인력 확보에도 속도를 내고 있다. SK하이닉스는 이달 경력 채용 공고를 통해 HBM 설계 인력을 확충할 계획이다. 고객 맞춤형 로직 다이 설계가 필요한 HBM4E 등을 염두에 둔 행보로 분석된다. 주요 영입 타깃은 삼성전자 등 경쟁사에서 로직 설계 경험이 있는 인력인 것으로 알려졌다. 경쟁사의 힘을 빼는 동시에 자사 경쟁력을 강화하는 전략으로 해석된다.
삼성전자, HBM3E 12단 기술력 회복 입증
삼성전자의 대응은 SK하이닉스와 약간의 온도 차가 있다. 이날 보도자료를 통해 올트먼의 최첨단 D램 공급 요청과 관련해 "고성능·저전력 메모리, 메모리 솔루션을 차질 없이 공급할 것"이라고 밝혔다. 'HBM'이라고 못 박은 경쟁사 SK하이닉스와 약간 다른 해석이다.
향후 HBM뿐만이 아니라 AI 서버용으로 GDDR7, LPDDR5X 등을 활용한 모듈형 제품도 널리 쓰일 것으로 본 것이다. AI 트렌드가 학습에서 추론으로 중심이 이동하면서, HBM보다 전력을 덜 쓰면서 가격은 저렴하고, 성능은 크게 떨어지지 않는 AI용 메모리 수요가 커질 것으로 본 것이다.
물론 삼성전자가 HBM을 소홀히 하는 건 아니다. 최근 경쟁력이 회복되는 모습을 보인다.



삼성전자 HBM3E 12단 제품


회사 측은 공식 확인을 안 하고 있지만, 삼성전자는 지난달 HBM3E 12단과 관련해서 HBM 큰손 엔비디아의 최종 품질테스트(퀄 테스트)를 통과했다. 현재 엔비디아의 주문을 받아 물량 공급을 시작한 것으로 알려졌다. HBM3E 12단 엔비디아 테스트 통과는 삼성전자 HBM 기술력 회복의 신호탄으로 평가된다.
HBM4 11Gbps 샘플 공급...GDDR 대량 납품
내년 HBM 시장의 성패를 좌우할 HBM4에 대해서도 동작 속도를 '초당 11Gbps'로 올린 대량의 샘플을 지난달 엔비디아에 제공했다. 삼성전자는 빠른 샘플 납품을 통한 초기 물량 확보에 주력하고 있다. 엔비디아 물량의 70% 이상을 경쟁사에 내준 HBM3, HBM3E의 전철을 밟지 않기 위해서다. 연내 HBM4 양산을 시작한다는 얘기도 흘러나온다.
전력 소모량을 낮추고?다이 면적을 줄인 커스텀 HBM 역시 준비 중이다. 메모리·시스템 반도체 사업과 최첨단 패키징을 다 할 수 있는 '종합 반도체 기업'으로서 턴키서비스에 주력한다는 전략을 세웠다.
그래픽D램(GDDR), 저전력D램(LPDDR) 등 범용에서 AI용으로 변신 중인 D램에 대한 경쟁력을 앞세워 AI용 메모리 시장을 공략할 계획이다. 값비싸고 전기를 많이 먹는 HBM을 보완할 수 있는 서버용 저전력 D램 모듈 'SOCAMM2'를 주요 고객사에 공급하기로 한 게 대표적인 사례로 꼽힌다(SK하이닉스도 함께 공급). AI 가속기 1위 엔비디아가 경량 제품용 메모리로 GDDR을 활용하기 시작했는데, 이 물량 대부분은 삼성전자가 공급하고 있다.
글로벌 IB "점유율 격차 줄어든다"
한국 메모리 기업의 전략에 영향을 줄 변수는 '뜨거운 감자' 마이크론이 꼽힌다. 지난달 중순까지 업계에선 "마이크론이?HBM4에서 엔비디아가 요구한 동작 속도(최소 10Gbps)를 못 맞췄다"는 얘기가 나왔지만 산제이?메로트라 CEO는 지난달 23일(현지?시간) 열린 실적설명회에서 이를 일축했다.
다만 메로트라 CEO가 "HBM4 첫 양산 시점은 내년 2분기, 본격적인 램프업(대량 생산) 시점으론 내년 하반기"라고 밝힌 점은 시장의 의구심을 지우지 못하는 대목으로 분석된다. SK하이닉스, 삼성전자가 목표한 HBM4 양산 시점보다 2분기 정도 늦기 때문이다.
반도체업계에서 "마이크론이 엔비디아의 동작속도 요구를 충족하는 HBM4를 위해 재설계를 했고, 본격적으로 물량을 생산하기 위해선 시간이 필요하다"란 분석이 나온다.
HBM 시장 점유율은 적어도 2027년까지 SK하이닉스의 우세를 점치는 전망이 많다. 일각에선 삼성전자가 따라잡을 것이란 관측도 제기된다.
글로벌 금융사 번스타인은 시장조사업체 트렌드포스의 자료를 토대로 제시한 시장점유율 전망에서 2026년 SK하이닉스와 삼성전자, 마이크론의 HBM 점유율을 '45대 33대 22'로 내다봤지만 2027년엔 '38대?38대 24'로 좁혀질 것으로 예측했다.
황정수 기자 hjs@hankyung.com