[뉴스토마토 이명신 기자] 차세대 고대역폭메모리(HBM) 제품인 7세대 HBM(HBM4E) 시장을 두고 삼성전자와 SK하이닉스의 경쟁이 치열해질 전망입니다. 구글이 향후 인공지능(AI) 칩에 6세대인 HBM4 대신 HBM4E를 곧바로 사용할 계획으로 알려지면서 양사 모두 주도권 확보에 분주한 상황입니다. 삼성전자는 올해 하반기 HBM4E 샘플 양산에 돌입하며 ‘속도전’을 펼치고, SK하이닉스는 안정적인 생산 체계를 고도화해 수성에 나설 것으로 예상됩니다.
구글의 7세대 텐서처리장치(TPU) ‘아이언우드’. (사진=구글)
19일 업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 HBM4E 개발에 열을 올리고 있습니다. HBM4E는 HBM4의 기본 구조를 기반으로 동작 속도, 대역폭, 전력 효율을 끌어올린 차세대 HBM입니다. 빅테크 기업들이 AI 칩을 고도화시키면서 차세대 AI 칩에 탑재될 HBM4E 수요에 양사가 빠르게 대응하는 모습입니다.
특히 구글은 자체 AI 칩 텐서처리장치(TPU) 양산을 위해 HBM 주문량을 늘리면서, 엔비디아 다음으로 가장 큰 고객사로 떠오르고 있습니다. 특히 구글은 7세대 TPU ‘아이언우드’와 8세대 TPU에 5세대 HBM(HBM3E)를 탑재하고, 이후 차세대 TPU에는 HBM4E를 채택할 것으로 알려졌습니다. 삼성전자와 SK하이닉스가 HBM4E 개발에 열을 올리는 이유입니다.
업계는 차세대 HBM 시장에서 삼성전자는 ‘속도’를, SK하이닉스는 ‘안정성’을 강조할 것으로 내다봤습니다. 먼저 삼성전자는 HBM4E 샘플을 올해 하반기 출하하고, 내년부터 본격 양산에 돌입한다는 계획입니다. 선제적으로 10나노급 6세대(1c) D램 공정을 적용해 HBM4 양산 출하를 공식화한 만큼, 선단 공정 역량을 강화해 고객사 요구에 발 빠르게 대응한다는 전략입니다.
반면 SK하이닉스는 ‘HBM 시장 점유율 1위’라는 지위를 기반으로 안정적 양산 체제와 공급 물량 확보에 초점을 맞출 것으로 예상됩니다. HBM4까지는 10나노급 5세대(1b) D램 공정을 활용하고, HBM4E부터 1c 공정을 극대화해 성능을 더 끌어올릴 것이라는 관측입니다. 이를 통해 SK하이닉스가 주력 공급사를 유지할 것이라는 게 현재 업계의 평가입니다.
삼성전자의 6세대 고대역폭메모리(HBM4) 제품 사진. (사진=삼성전자)
아울러 업계는 HBM4E 시장의 핵심으로 ‘성능’과 ‘맞춤형’을 꼽았습니다. 삼성전자의 경우, HBM4에서 업계 최고 수준의 동작 속도인 초당 11.7기가비트(11.7Gbps)를 구현했습니다. 이는 국제반도체표준협의기구(JEDEC) 표준인 8Gbps를 약 46% 웃도는 성능이며, 최대 성능은 13Gbps에 달합니다.
메모리 대역폭도 전 세대 대비 2.7배 늘어난 초당 3.3테라바이트(3.3 TB/s)를 구현해 고객사 요구 수준인 3.0TB/s를 상회했습니다. 이에 HBM4E에서는 이보다 더 높은 구간을 목표로 성능을 끌어올릴 전망입니다. 업계 관계자는 “고객사 요구에 따라 초기 목표치보다 성능을 더 끌어올려 최종 제품을 만든다”며 “차세대 제품군에서도 비슷한 양상으로 흘러갈 것”이라고 전했습니다.
고객사의 요구에 맞춘 ‘맞춤형 설계’도 중요해질 것이라는 평가입니다. SK하이닉스는 HBM4E부터 맞춤형 제품 수요가 늘어날 것으로 보고, 어드밴스드 패키징 역량을 바탕으로 대역폭(B)·열 방출(T)·면적 효율(S)에 특화된 ‘HBM B·T·S’ 플랫폼 개발에 속도를 높이고 있습니다.
또다른 업계 관계자는 “발열·전력 효율을 더 높이고, 시스템 최적화를 위해 고객사들의 맞춤형 설계 요구가 더 늘어나고 있다”면서 “차세대 HBM부터는 고객사들의 요구와 연계된 솔루션 제공 역량이 핵심이 될 것”이라고 했습니다.
이명신 기자 sin@etomato.com
이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 오승훈 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.
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