인공지능(AI) 반도체 시장의 판도를 뒤흔들 6세대 고대역폭메모리(HBM4) 전쟁의 서막이 올랐다. 지난 수년간 SK하이닉스에 고대역폭메모리(HBM) 시장의 주도권을 내주며 절치부심했던 삼성전자가 세계 최초로 HBM4 양산 출하에 성공하며 새로운 전쟁의 신호탄을 쐈기 때문이다.?
엔비디아 등 빅테크 기업들이 요구하는 차세대 AI 메모리 시장에서 기선을 제압하겠다는 강력한 의지로 풀이된다.?

최강자 SK하이닉스도 가만히 있지 않는다. 최태원 회장이 직접 미국으로 건너가 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)를 비롯한 빅테크 수장들과 연쇄 회동을 갖는 오션파라다이스사이트 등 강력한 동맹 전선을 구축하며 수성에 나섰다. HBM4를 기점으로 범용 메모리에서 고객 맞춤형(Custom) 메모리로 시장의 패러다임이 전환되는 가운데 삼성전자의 수직 계열화 전략과 SK하이닉스의 동맹 전략이 정면으로 충돌하고 있다.




HBM4 출하가 이 릴게임5만 뤄지고 있다. 사진=삼성


삼성전자, 잃어버린 3년 되찾다삼성전자가 업계 최초로 양산에 성공한 HBM4 제품을 실은 트럭이 12일 충남 천안시에 위치한 삼성전자 천안캠퍼스정문을 통과, 고객사로의 출하를 시작했다. 당초 예정되었던 설 연휴 직후보다 일정을 약 일주일 앞당긴 전격적인 출하였다.?
야마토게임엔비디아 등 핵심 고객사들의 강력한 요청과 더불어, HBM3E(5세대) 시장에서의 부진을 씻고 차세대 시장을 선점하겠다는 삼성전자 경영진의 결단이 작용한 결과로 분석된다.
삼성전자의 이번 HBM4 출하는 지난 2019년 이후 HBM 전담 조직 축소와 투자 지연 등으로 SK하이닉스에 기술 리더십을 내주었던 과거를 딛고 기술 초격차 10원야마토게임 를 통해 다시 1등의 자리를 탈환하겠다는 신호탄으로 봐야 한다. 전영현 DS부문장(부회장) 취임 이후 기술과 기본으로 돌아가자는 경영 기조가 현장에 뿌리내리며 결실을 맺었다는 평가가 지배적이다.
출하된 삼성전자의 HBM4도 압도적인 기술 사양을 자랑한다. 우선 삼성전자는 기존 HBM 공정의 관행을 깨고 최선단 공정인 10나노급 6세대(1c 바다이야기꽁머니 ) D램을 선제적으로 도입했다. 경쟁사인 SK하이닉스가 5세대(1b) 공정을 주력으로 하는 것과 차별화되는 지점이다. 그 결과 HBM4의 데이터 처리 속도는 국제반도체표준협의기구(JEDEC) 표준인 8Gbps보다 46% 빠른 11.7Gbps를 기록했으며, 최대 13Gbps까지 구현 가능하다. 주류인 HBM3E 대비 약 1.22배 향상된 속도다.
AI 데이터센터의 고질적인 문제인 전력 효율과 발열 문제도 획기적으로 개선했다. 전력 효율은 전 세대 대비 약 40% 개선됐으며 방열 특성도 30%가량 향상됐다.
단일 스택 기준 메모리 대역폭은 초당 최대 3.3테라바이트(TB)로, 1초에 풀HD급 영화 수백 편을 전송할 수 있는 수준이다. 12단 적층 기준으로는 24~36기가바이트(GB), 16단 적층 시에는 최대 48GB까지 용량 확장이 가능하다. 다만 수율 논란을 완전히 털어냈는지는 관건으로 보인다.
삼성전자의 승부수, 턴키(Turn-key) 전략과 수직 통합
삼성전자가 이번 HBM4 경쟁에서 자신감을 보이는 핵심 배경에는 메모리 반도체, 파운드리(반도체 위탁생산), 어드밴스드 패키징(AVP) 사업을 모두 보유한 종합반도체기업(IDM)으로서의 역량이 있다.?
실제로 삼성전자는 HBM4의 두뇌 역할을 하는 베이스 다이(Base Die) 생산에 자사의 파운드리 4나노 공정을 적용했다. 그리고 HBM4부터는 메모리 반도체가 단순한 저장 장치를 넘어 연산 기능을 일부 수행하는 로직 반도체의 성격을 띠게 된다. 따라서 베이스 다이의 성능이 전체 HBM의 성능을 좌우하게 되며, 삼성전자는 이를 자체 파운드리에서 생산함으로써 설계부터 생산은 물론 패키징까지 이어지는 공정을 최적화할 수 있었다.?
납기 단축과 성능 최적화를 동시에 달성하는 턴키 솔루션을 고객사에 제공할 수 있게 된 것이다.

송재혁 삼성전자 DS부문 최고기술책임자(CTO)가 최근 열린 세미콘코리아 2026에서 삼성전자는 내부에 메모리, 파운드리, 첨단 패키징을 모두 갖고 있는 기업으로 지금 AI 시장이 요구하는 제품을 만드는 데 가장 좋은 환경에 있다며 각 사업부 간의 시너지를 강조한 것도 의미심장하다. 삼성전자는 이러한 수직 통합의 강점을 앞세워 2027년부터 본격화될 고객 맞춤형(커스텀) HBM 시장에서도 주도권을 잡겠다는 구상이다.




HBM4. 사진=삼성


SK하이닉스, AI 동맹으로 맞불... 최태원 회장의 광폭 행보삼성전자의 거센 추격에 맞서 HBM 시장 1위인 SK하이닉스는 동맹 강화로 대응하고 있다.?
파운드리 세계 1위인 대만의 TSMC와 긴밀한 협력 관계를 구축하며 HBM4 개발 및 양산을 진행 중이다. 메모리 생산은 SK하이닉스가 맡고, 로직 공정이 필요한 베이스 다이는 TSMC의 파운드리 공정을 활용하는 방식이다. 각 분야 최고의 기업들이 손을 잡고 최상의 성능을 끌어내겠다는 전략이다.
SK하이닉스의 수성 의지는 최태원 SK그룹 회장의 최근 행보에서 여실히 드러난다.?
최 회장은 이달 초부터 미국 출장길에 올라 실리콘밸리를 누비며 빅테크 CEO들을 잇달아 만났다. 특히 지난 5일에는 미국 샌타클래라의 한식당 99치킨에서 젠슨 황 엔비디아 CEO와 회동을 가졌다. 격식 없는 자리에서 이루어진 이 만남은 양사의 파트너십이 단순한 비즈니스 관계를 넘어 깊은 신뢰 관계에 기반하고 있음을 보여주는 상징적인 장면으로 해석된다.
업계에서는 이 자리에서 엔비디아의 차세대 AI 가속기인 베라 루빈에 탑재될 HBM4 공급 물량과 일정에 대한 구체적인 논의가 오갔을 것으로 보고 있다. 현재 SK하이닉스는 엔비디아의 HBM4 물량 중 약 3분의 2를 확보한 것으로 알려져 있으며, 내달부터 본격적인 공급을 시작할 예정이다. 비록 양산 출하 시점에서는 삼성전자에 세계 최초 타이틀을 내주었지만, 실제 시장 점유율과 공급 물량 면에서는 여전히 우위를 점하고 있다는 것이 SK하이닉스 측의 자신감이다.
최 회장은 젠슨 황 CEO 외에도 마크 저커버그 메타 CEO, 순다르 피차이 구글 CEO, 사티아 나델라 마이크로소프트 CEO, 혹 탄 브로드컴 CEO 등 글로벌 빅테크 수장들을 연쇄적으로 만났다. 브로드컴과는 차세대 AI 칩 아키텍처와 메모리 통합 기술을, 메타와는 AI 데이터센터 구축 및 전용 칩 개발 협력을, 구글과는 텐서처리장치(TPU) 로드맵에 맞춘 맞춤형 HBM 공동 설계를 논의했다. 이는 SK하이닉스가 단순한 메모리 공급사를 넘어 빅테크 기업들의 AI 인프라 구축 파트너로서 입지를 굳히겠다는 전략으로 풀이된다.
HBM4, 3파전 양상 "마이크론도 추격 고삐"
HBM4 시장의 경쟁은 삼성전자와 SK하이닉스의 양강 구도 속에 미국 마이크론테크놀로지도 가세하며 3파전 양상으로 흐르고 있다. 최근 일부 외신과 반도체 분석업체 세미애널리시스는 마이크론이 엔비디아의 HBM4 공급망에서 탈락했다는 분석을 내놓았으나 마이크론 측은 이를 즉각 반박하며 HBM4 제품의 고객사 출하를 시작했다고 밝혔다.
시장조사업체 트렌드포스도 엔비디아의 베라 루빈 칩에 탑재될 HBM4 공급망이 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론의 3사 체제로 형성될 것으로 전망했다. D램 가격 상승과 HBM 수요 폭증으로 인해 엔비디아 입장에서 공급망 다변화가 필수적이기 때문이다. 트렌드포스는 삼성전자가 안정적인 생산 능력과 수율을 바탕으로 가장 먼저 인증을 완료할 것으로 보이며, SK하이닉스와 마이크론이 그 뒤를 이을 것으로 예측했다.
특히 HBM 시장 규모가 2027년에는 지난해(약 50조 원)의 3배 수준인 약 965억 달러까지 급성장할 것으로 예상되면서 반도체 3사는 생산 능력(CAPA) 확보에 사활을 걸고 있다. 삼성전자는 세계 최대 규모의 반도체 생산 기지인 평택사업장 P5 라인을 HBM 생산의 핵심 거점으로 육성할 계획이며 SK하이닉스는 청주 M15X 공장과 용인 반도체 클러스터를 통해 생산 능력을 확충하고 있다. 마이크론 역시 미국 뉴욕주에 대규모 팹 건설을 추진하며 추격의 고삐를 당기고 있다.
커스텀 HBM 시대, 패러다임의 변화
HBM4의 등장은 메모리 반도체 산업이 소품종 대량생산의 범용(Commodity) 시대에서 다품종 소량생산의 맞춤형(Custom) 시대로 넘어가는 분기점이다. 실제로 이전 세대인 HBM3E까지는 표준화된 규격에 맞춰 제품을 생산하고 공급하는 것이 일반적이었으나 HBM4부터는 고객사의 AI 가속기 아키텍처에 최적화된 성능을 구현하기 위해 설계 단계부터 협업이 필수적이다.
특히 HBM의 최하단에 위치하는 베이스 다이에 고객사가 원하는 로직 기능을 탑재함으로써 데이터 병목 현상을 줄이고 연산 효율을 극대화하는 것이 핵심 경쟁력으로 떠올랐다. 이를 위해서는 메모리 기술뿐만 아니라 파운드리, 패키징 기술 간의 유기적인 결합이 중요해진다.
삼성전자는 설계-메모리-파운드리-패키징을 아우르는 턴키 솔루션을 무기로 내세우며 하나의 회사 안에서 모든 공정을 최적화할 수 있다는 효율성을 강조한다. 반면 SK하이닉스는 메모리 전문 기업으로서의 노하우에 TSMC라는 파운드리 최강자와의 협력을 더해 개방형 생태계(Open Ecosystem)를 구축하는 전략을 취하고 있다.
글로벌 투자은행 골드만삭스는 ASIC(주문형 반도체) 기반 AI 칩을 위한 HBM 수요가 올해 82% 증가할 것이며, 이는 전체 HBM 시장의 3분의 1을 차지할 것으로 내다봤다. 이는 앞으로 맞춤형 HBM 시장을 누가 선점하느냐에 따라 반도체 기업들의 명암이 갈릴 것임을 시사한다.
한편 삼성전자와 SK하이닉스의 시선은 이미 HBM4 너머를 향하고 있다. 삼성전자는 올해 하반기에 7세대인 HBM4E 샘플을 출하하고, 2026년부터 본격적인 양산에 들어갈 계획이다. SK하이닉스 역시 HBM4E 개발에 속도를 내며 기술 우위를 지속하겠다는 목표다.
양사는 차세대 제품 개발을 위해 연구개발(R&D) 투자도 아끼지 않고 있다. 삼성전자는 R&D에 매일 1000억 원 이상을 투입하며 기술 초격차 확보에 집중하고 있으며 SK하이닉스 역시 AI 메모리 기술 개발을 위한 투자를 확대하고 있다.