삼성전자가 6세대 고대역폭메모리(HBM4) 양산 출하를 시작하며 차세대 메모리 경쟁 포문을 열었다.

9일 업계에 따르면 삼성전자는 설 연휴 직후인 2월 셋째 주부터 삼성전자의 HBM4를 본격적으로 고객사에 공급할 예정이다. HBM4의 구체적인 출하 일정이 확인된 것은 이번이 처음이다.

HBM4는 올해 AI 반도체 시장의 핵심 메모리로 꼽힌다. 삼성전자는 1c D램(6세대 10나노급) 공정과 4나노 파운드리 기술을 함께 적용해, 초당 최대 11.7Gbps의 데이터 처리 속도를 구현한 것으로 알려졌다. 이는 JEDEC이 제시한 표준(8Gbps)을 크게 웃도는 수치로, 이전 세대인 HBM3E 대비로도 성능이 크게 개선됐다.

대역폭과 용량 역시 강화됐다. 단일 스택 기준 메모리 대역폭은 최대 3TB/s로 전작보다 2배 이상 늘었고, 12단 적층 구조를 통해 최대 36GB 용량을 제공한다. 향후 16단 적층 기술이 적용될 경우 용량은 48GB까지 확대될 수 있을 것으로 전망된다. 고성능 연산 환경에서 전력 효율을 높이고, 데이터센터의 전력 소모와 냉각 부담을 줄일 수 있다는 점도 강점으로 꼽힌다.

삼성전자는 이미 주요 고객사의 품질 평가를 통과하고 구매 주문(PO)을 확보한 상태다. 이번 주문에는 완제품 모듈 단계에서의 테스트 물량도 기존보다 확대된 것으로 전해진다.

공급된 HBM4는 엔비디아의 차세대 AI 가속기 '베라 루빈(Vera Rubin)'에 탑재될 예정이다. 엔비디아는 다음 달 열리는 자사 연례 기술 행사인 GTC 2026에서 HBM4를 적용한 베라 루빈을 처음 공개할 계획이며, 제품 출시는 올해 하반기로 예정돼 있다.

삼성전자는 HBM4 양산을 계기로 D램 시장 주도권 회복에도 속도를 낸다는 전략이다. 회사는 올해 HBM 판매량을 전년 대비 3배 이상 확대한다는 목표를 세웠으며, 이를 위해 평택 4캠퍼스(P4)에 HBM4 전용 생산 설비 증설에 착수한 것으로 알려졌다.

내부적으로는 월 10만~12만 장 규모의 1c D램 웨이퍼 생산 라인을 추가 구축하는 방안이 검토되고 있다. 기존 월 6만~7만 장 규모의 1c 라인에 증설이 더해질 경우, 전체 D램 생산능력 가운데 HBM4용 비중은 약 25% 수준까지 확대될 것으로 추산된다.

HBM4 공급을 둘러싼 경쟁 구도도 빠르게 재편되고 있다. 삼성전자와 SK하이닉스에 이은 글로벌 D램 3위 업체 마이크론이 사실상 HBM4 경쟁에서 탈락했다는 분석이 나왔다. 엔비디아와 AMD 등 차세대 AI 칩에 탑재되는 HBM4 물량은 국내 업체들이 양분하는 구조가 될 가능성이 커졌다는 평가다.

반도체 분석 업체 세미애널리시스는 최근 보고서를 통해 엔비디아의 차세대 AI 칩 베라 루빈에서 마이크론의 HBM4 점유율을 0%로 하향 조정했다. 엔비디아의 HBM4 공급 물량은 SK하이닉스가 약 70%, 삼성전자가 약 30%를 차지할 것으로 전망했다. 당초 마이크론은 HBM4 물량의 5% 안팎을 공급할 것으로 예상됐지만, 현재는 경쟁 구도에서 완전히 빠졌다는 분석이다.

업계에서는 마이크론이 엔비디아의 강화된 성능 요구 조건을 충족하지 못한 것으로 보고 있다. 시장조사업체 트렌드포스와 업계에 따르면, 엔비디아는 지난해 3분기부터 HBM4의 데이터 전송 속도 기준을 11Gbps 이상으로 상향했다.

HBM4 시장은 삼성전자와 SK하이닉스 간 양자 경쟁으로 압축될 전망이다. 삼성전자는 이달 중 HBM4 양산 출하를 시작하며 '최초 공급자' 지위를 확보한다는 전략이고, SK하이닉스는 HBM3E 세대에서의 높은 점유율을 바탕으로 HBM4에서도 주도적 위치를 유지하겠다는 입장이다.

업계 관계자는 "HBM4 세대부터 기술 검증 이후 생산 능력이 점유율을 좌우하는 국면이 될 것"이라며 "삼성전자와 SK하이닉스 간 캐파 경쟁이 본격화될 것"이라고 말했다

이유나 머니투데이방송 MTN 기자