ASIC·AI 데이터센터 투자 확대에 수요 폭증… '원스톱 IDM' 경쟁력 부각
삼성전자의 차세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4가 출시 4개월 만에 매출 10억달러(약 1조5400억원)를 돌파하며 인공지능(AI) 반도체 시장의 새로운 성장 엔진으로 부상하고 있다.
업계에서는 연말까지 매출 100억달러(약 15조4000억원) 달성 가능성까지 제기하며, HBM4가 삼성전자 메모리 사업의 새로운 전환점이 될 것으로 보고 있다.
23일 업계에 따르면 삼성전자는 지난 2월 12일 세계 최초로 HBM4 양산 출하를 시작한 이후 약 4개월 만에 누적 매출 10억달러를 넘어선 것으로 파악됐다. 이 같은 추세가 이어질 경우 이달 말 기준 매출은 12억달러(약 1조8500억원)에 달할 것으로 전망된다.
특히 업계에서는 출시 첫해인 올해 HBM4 매출이 100억달러를 웃돌 수 있다는 전망을 내놓고 있다. 신규 메모리 제품이 양산 첫해에 이 같은 매출 규모를 기록하는 것은 전례를 찾기 어려운 수준이라는 평가다.
HBM4의 가파른 성장 배경에는 AI 산업의 폭발적인 확장이 자리하고 있다. 생성형 AI 서비스와 AI 에이전트, 대규모 추론 서비스가 빠르게 확산되면서 고성능 메모리에 대한 수요가 급증하고 있기 때문이다.
시장조사업계는 올해 글로벌 HBM 시장 규모가 전년 대비 58% 증가한 546억달러(약 84조원)에 이를 것으로 전망하고 있다. 세계반도체무역통계기구(WSTS) 역시 올해 글로벌 반도체 시장 규모가 9750억달러(약 1500조원)에 달할 것으로 내다보고 있다.
특히 최근 AI 인프라 시장에서는 주문형 반도체(ASIC)가 새로운 성장 축으로 떠오르고 있다. ASIC은 특정 연산과 서비스에 최적화된 맞춤형 칩으로, 글로벌 빅테크 기업들이 자체 AI 칩 개발에 적극 나서면서 HBM 수요를 폭발적으로 끌어올리고 있다.
기존에는 엔비디아의 그래픽처리장치(GPU)가 AI 시장을 주도했지만, 최근에는 클라우드 기업과 하이퍼스케일러들이 자체 AI 반도체를 개발하면서 ASIC 시장이 빠르게 성장하고 있다. 이들 칩에는 대규모 데이터 처리를 위해 HBM 탑재가 필수적인 만큼, 삼성전자 HBM4에 대한 수요도 함께 증가하고 있다는 분석이다.
업계에 따르면 삼성전자는 주요 GPU 업체뿐 아니라 ASIC 기반 하이퍼스케일러들로부터 HBM 공급 협력 요청을 지속적으로 받고 있는 것으로 알려졌다. 고객 기반이 빠르게 확대되면서 올해 전체 HBM 매출 역시 지난해 대비 3배 이상 성장할 가능성이 제기된다.
삼성전자 HBM4의 경쟁력은 기술적 차별화에서도 찾을 수 있다. 회사는 HBM4의 베이스 다이에 업계 최초로 4나노미터(nm) 선단 공정을 적용했다. 이를 통해 성능과 전력 효율, 양산 안정성을 동시에 확보하며 경쟁사 대비 우위를 선점했다는 평가를 받고 있다.
데이터 처리 속도는 업계 표준 대비 약 46% 빠른 초당 11.7Gbps 수준으로 구현했다. AI 모델 규모가 커질수록 발생하는 데이터 병목 현상을 줄이고, 대규모 학습과 추론 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 설계됐다.
데이터 전송 능력은 이전 세대 제품보다 약 2.7배 향상됐으며, 전력 효율 역시 약 40% 개선됐다. AI 데이터센터 운영 비용에서 전력 소비가 차지하는 비중이 커지고 있는 만큼, 높은 전력 효율은 고객사들의 중요한 선택 기준으로 꼽힌다.
업계에서는 HBM의 세대가 고도화될수록 삼성전자의 종합반도체기업(IDM) 경쟁력이 더욱 부각될 것으로 보고 있다. 삼성전자는 로직과 메모리, 파운드리, 첨단 패키징 역량을 모두 보유한 세계 유일의 종합반도체기업으로, 설계부터 생산·패키징까지 전 과정을 자체적으로 최적화할 수 있다.
특히 HBM은 메모리 기술뿐 아니라 패키징과 로직 공정, 전력 설계 기술이 복합적으로 요구되는 제품인 만큼, 전 공정을 아우르는 삼성전자의 원스톱 생산 체계가 강력한 차별화 요소로 작용할 것이라는 분석이다.
증권가에서는 HBM4가 삼성전자 메모리 사업의 수익성 개선을 이끄는 핵심 동력이 될 것으로 전망하고 있다. AI 서버 시장 성장과 함께 고부가 메모리 비중이 확대되면서 메모리 사업의 체질 개선과 실적 개선이 동시에 이뤄질 수 있다는 이유에서다.
반도체 업계 관계자는 "HBM4는 단순히 메모리 세대가 한 단계 진화한 제품이 아니라 AI 시대의 핵심 인프라를 구성하는 전략 제품"이라며 "삼성전자가 세계 최초 양산을 통해 기술 리더십을 입증한 만큼, 향후 HBM4E와 차세대 AI 메모리 시장에서도 주도권 경쟁이 한층 치열해질 것"이라고 말했다.
삼성전자는 HBM4에 이어 차세대 제품인 HBM4E 개발에도 속도를 내고 있다. 업계에서는 HBM 시장이 향후 수년간 AI 인프라 확대의 최대 수혜 분야가 될 것으로 예상되는 만큼, 삼성전자의 선제적인 기술 투자와 고객 다변화 전략이 글로벌 AI 메모리 시장의 판도를 바꿀 수 있을지 주목하고 있다.
