저자: 이영수 · 한국인
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HBM4 상용화 국면에서 SK하이닉스가 기술·양산 측면 선두이며 엔비디아 고객샘플(커스터머 샘플) 통과가 관건. 삼성전자는 전영현 DS부문장 의지로 마진 포기하며 진입 시도, 마이크론은 베이스다이 성능 문제로 지연 우려. 내년 AI 케펙스 증가율은 감세·유동성으로 당초 3~8%에서 상향 전망, HBM 수요 확대. 골드만삭스는 내년 HBM 가격 약 10% 하락·공급 과잉을 전망했으나 발언자는 수요 증가로 공급 과잉 논리를 반박하며 SK하이닉스 독점 구도 지속 가능성을 언급. 삼성전자는 테일러 파운드리 수주(테슬라 등) 모멘텀도 거론.
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엔비디아 HBM4 콜테스트, 현황과 전망
시청자 여러분 안녕하십니까? 굿모닝 포스 경지풍 시작합니다. 차세대 AI 반도체의 심장이라 불리는 HBM4를 두고 격전이 벌어지고 있습니다. 지금까지 HBM 시장을 독점해 온 SK하이닉스와 반전을 노리는 삼성전자, 그리고 엔비디아의 삼각 구도가 반도체 시장의 판도를 좌우할 전망인데요. HSL파트너스 이영수 대표님 모시고 이 얘기를 정리해 보겠습니다. 어서 오십시오.
네, 안녕하십니까. HBM4가 이제 상용화되는 문턱에 와 있는 시점인데요. 엔비디아가 내년 1분기에 퀄테스트를 완료할 예정입니다. 퀄테스트라는 게 자주 쓰는 말이긴 한데, 어려운 분들을 위해 설명드리면 어떤 의미입니까?
퀄테스트의 단계와 의미
크게 보면 퀄테스트는 여러 단계가 있습니다. 흔히 말하는 퀄테스트는 엔지니어링 샘플을 제시해서 승인을 받는 단계가 있고, 커스터머 샘플을 제시해서 승인을 받는 단계가 있는데요. 퀄리티 퀄리피케이션, 즉 품질 인증 승인입니다. 엔지니어링 샘플은 HBM 단품 칩 자체를 엔비디아에 제시하면, 엔비디아가 설계나 여러 오류를 검증합니다. 문제가 없는지 보는 것이죠. 엔지니어링 퀄테스트는 지금 SK하이닉스뿐 아니라 삼성전자, 마이크론 모두 어느 정도 완료된 것으로 보입니다.
중요한 것은 커스터머 샘플입니다. HBM은 AI 가속기의 한 부분입니다. GPU와 HBM을 2.5D 패키징으로 묶어서, TSMC의 CoWoS라는 공정에서 최종 조립 단계로 검증하는 것이죠. 그런데 이 단계는 지금 SK하이닉스 정도만 통과한 것으로 파악되고 있습니다. 삼성전자와 마이크론은 올해 안 통과를 목표로 하고 있다고 알려져 있습니다.
전체적으로 보면 퀄테스트를 완전히 통과한 업체는 아직 없는 거네요. 지금은 하이닉스가 가장 앞서 있다고 볼 수 있겠습니다.
맞습니다. 그럼 삼성전자가 HBM3, HBM3E에서는 뒤처져 있었는데, HBM4에서는 기회가 오는 것 아닌가요? 엔비디아가 새로 후보를 받아 메인 공급자를 선택할 거라고 하죠.
맞습니다. 삼성전자는 HBM 시장에서 여러 차례 고배를 마셨는데요. 이번에는 통과될 가능성이 어떻게 보이십니까?
삼성전자의 HBM4 전략
이번에는 납품이 될 것 같습니다. 그렇게 기대하고 있고요. 삼성전자가 사활을 걸고 있습니다. 다만 아직은 수율 부분에서 검증이 더 필요합니다. 최근 나오는 이야기를 보면, 마진을 포기하더라도 무조건 진입하겠다는 게 전영현 DS부문장의 의지로 보입니다. 그렇게 해야 할 것 같아요.
공급자 입장에서는 손해일 수 있지만, 엔비디아 입장에서는 수율이 어떻든 좋은 제품만 받으면 되니까요.
현재로서는 SK하이닉스가 HBM4 기술에서도 앞서가고 있습니다. HBM3와 HBM3E는 당연히 독점 업체였고, 양산 체제까지 HBM4도 가장 빠르게 양산할 수 있다는 평가입니다. 이렇게 빨리 움직인다는 것은 장기적으로도 경쟁력에서 유리하다고 봐야겠죠.
맞습니다. SK하이닉스는 엔비디아와 오랫동안 공동으로 개발해 왔고, 호흡을 많이 맞춰 왔습니다. HBM3부터 함께해 왔기 때문에 쌓인 경험과 노하우가 많고, 엔비디아가 원하는 것을 적시에 맞춰 줄 수 있는 시스템도 갖춰져 있습니다. 반면 삼성전자 같은 업체는 그동안 시행착오를 겪느라 약 2년의 시간이 필요했습니다. 어느 정도 따라왔지만 아직 기술 격차는 있다고 봐야 합니다.
삼성전자가 더 분발해야 하는 상황이네요. 엔비디아의 요구 수준이 매우 까다롭다고 알려져 있는데, 누가 먼저 통과하느냐가 관건이겠죠?
그렇죠. 메모리 3파전인데, SK하이닉스가 계속 앞서 있었습니다. 상반기만 해도 마이크론이 삼성전자보다 약간 앞서간다는 분위기가 있었고, 삼성전자는 그때 상태가 좋지 않았어요. 그런데 최근 분위기를 보면 삼성전자가 마이크론보다는 나아지고 있는 것 같습니다.
다행이네요. 이유가 무엇입니까?
베이스 다이와 기술 장벽
HBM4의 핵심은 가장 아래에 깔리는 베이스 다이입니다. 그 위에 디램을 쌓는 구조인데, 베이스 다이의 성능을 당초 설정했던 스펙보다 더 올려야 할 필요가 생겼습니다. 그러다 보니 마이크론이 어려움을 겪고 있는 것으로 보입니다.
아직 기초적인 질문인데요. 데이터센터 서버에 AI용으로 HBM과 GPU가 많이 들어가는데, GPU와 HBM은 어떤 관계인지 쉽게 설명해 주실 수 있을까요?
네. AI는 연산량이 굉장히 많이 필요한데, 고급 연산이라기보다는 단순 연산을 대량으로 처리해야 합니다. CPU와 GPU를 비교해 보면 이렇습니다. 연구소에 뛰어난 석박사 두세 명이 있다고 해보죠. 이분들에게 미분, 적분 같은 어려운 문제를 주면 풀어 줍니다. 다만 순차적으로 하고, 한 번에 많이 하지는 못합니다. 이게 CPU예요.
GPU는 더하기, 빼기, 곱셈, 나눗셈 같은 간단한 연산만 필요한데, 강당에 중학생 10만 명을 모아 놓은 것과 같습니다. 각자 단순 연산만 하는 거죠. 그러면 시험지를 한꺼번에 대량으로 나눠 줘야 합니다. 예전처럼 몇 장씩 주는 방식으로는 안 되니까, 시험지를 대량으로 보관하고 한 번에 전달할 수 있는 장치를 옆에 딱 붙여 놓아야 합니다. 그게 HBM입니다.
이해가 쉽게 됐습니다. 감사합니다.
수요 전망과 AI 투자
HBM4는 내년 1월 이후, 내년 중에 출시되는 제품인데, 수요 전망이 매우 밝다고 합니다. 미국의 데이터센터 건설 지출이 역대 최대치를 기록하고 있고, 내년에도 그럴 것이라고 하죠. 데이터가 늘어날수록 HBM 수요도 크게 늘고, 이것이 SK하이닉스와 삼성전자에게 기회가 되지 않겠습니까?
맞습니다. 지금은 AI 인프라 투자 국면인데, 빅테크들이 AI 모델을 고도화하기 위해 계속 투자하고 있습니다. 올해 AI 자본지출, 이른바 케펙스가 작년 대비 50% 늘었고, 작년에도 전년 대비 50% 늘었습니다. 내년에도 이렇게 늘리기는 쉽지 않을 것이라는 게 대다수 전망이었어요. 현금흐름 등을 감안하면 많이 늘렸기 때문입니다. 그래서 내년에는 증가율이 한 자릿수, 많아야 3~8% 정도로 꺾일 것이라고 봤죠. 그러면 관련 주식들은 부진할 수밖에 없습니다.
그런데 트럼프 대통령이 중요한 변수가 됐습니다. 7월에 부채 한도 협상을 거쳐 OBBBA라는 감세 법안을 통과시켰는데, 규모가 3조 6천억 달러로 역대급입니다. 또 연준을 압박해 금리 인하를 이끌어 냈죠. 유동성이 풀리고 감세가 이뤄지면 가장 큰 수혜를 보는 곳이 빅테크입니다. 빅테크들은 여유가 생기고, 그 현금흐름으로 AI 군비 경쟁을 더 벌일 수 있게 됩니다. 그래서 내년 AI 케펙스 증가율이 당초 전망보다 높아질 것이라는 기대가 생겼고, 주식시장이 환호한 이유도 그것입니다.
AI 군비 경쟁이 벌어지면 엔비디아 칩을 훨씬 더 많이 사게 되고, 거기에 들어가는 HBM도 많이 팔릴 수밖에 없습니다.
그렇죠. 오픈AI의 GPT-5에서 6으로 가는 속도도 빨라질 것 같고, 팔란티어나 구글 제미나이 같은 AI 업체들도 투자를 이어가면, HBM 수요는 그전보다 더 늘어날 확률이 높습니다.
맞습니다. 다만 시장 상황을 보면, 공급 업체가 SK하이닉스만 유리한 것은 아닙니다. 골드만삭스 보고서에 따르면 내년 HBM 가격이 약 10% 떨어질 수 있다고 합니다. 그동안은 SK하이닉스가 가격 선도력을 갖고 있었습니다. "이 가격에 파니 받을래 말래" 할 수 있었는데, 그 힘이 약해지고 엔비디아가 조금 싸게 해달라고 딜을 할 수 있는 여건이 된 것으로 봐야 합니다.
HBM 시장에 대해서는 항상 의문이 제기돼 왔습니다. 작년에는 모건스탠리가 HBM 공급이 크게 늘어 마진이 훼손될 것이라며 공급 과잉을 전망했다가, 올해 완전히 빗나가서 반성문을 썼죠. 최근에는 골드만삭스가 내년에 또 공급 과잉이 올 것이라고 보고 있습니다.
그 논리는 조금 전에 말씀드린 대로, 수요 측면에서 HBM이 더 늘어날 수밖에 없다는 점을 보면 맞지 않습니다. 공급 과잉이 되려면 공급이 수요보다 훨씬 더 많이 늘어야 합니다. 그 논리는 SK하이닉스뿐 아니라 삼성전자와 마이크론이 HBM을 많이 공급하고, 수율도 올라 잘 만들 것이라는 전제에 기반합니다. 그런데 벌써 삐걱거리고 있습니다. 마이크론은 베이스 다이의 기술적 문제로 적시에 공급하지 못할 가능성이 커졌습니다. 최근 마이크론은 HBM 공급을 공격적으로 하려 했지만, 서버용 DDR5도 잘 팔리기 때문에 HBM은 다소 느리게 갈 수도 있다는 식으로 얘기하고 있습니다.
그렇다면 마이크론이 당초 공급하려던 물량이 빠질 수 있겠네요.
삼성전자도 올해 평택 P4에 투자해 생산능력을 늘리려 했는데, 처음 보도에서는 월 8만 장 수준이었습니다. 최근에는 약 6만 장으로 톤다운했다고 알려졌어요. 그러면 삼성전자도 생각보다 공급을 못 할 수 있다는 얘기가 되죠. 또 엔비디아와 SK하이닉스의 내년 물량 계약은 원래 5~6월에 끝나는데, 아직 사인을 안 하고 있다고 합니다. 엔비디아가 계속 분산하고 있다는 뜻이죠. 최근 SK하이닉스 주가가 급등한 이유도 여기에 있습니다. 독점적 지위를 유지할 가능성이 높아졌다는 평가가 나온 겁니다.
독점 구조는 결국 깨질 수밖에 없는데, 독점이 깨지면서 마진이 훼손될 것이라는 전망이 있었죠. 경쟁자가 들어오니까요. 그런데 지금은 독점은 깨지지만 마진율은 크게 훼손되지 않을 것 같다는 흐름으로 가고 있습니다.
엔비디아가 기다리는 것은 내년 하반기 출시될 AI 반도체 루빈입니다. 블랙웰보다 두 배 이상 성능이 높을 것이라고 발표했는데, 그러면 HBM4도 그 성능에 맞춰 크게 올라가야 합니다. 여기서 유탄을 맞은 게 마이크론이에요. 기술력이 따라오지 못하고 있습니다.
베이스 다이의 요구 스펙이 원래 9Gbps였는데, 루빈의 성능이 올라가면서 10Gbps로 맞춰 달라는 요구가 나왔습니다. 삼성전자와 SK하이닉스는 어떻게든 할 수 있습니다. HBM3까지는 메모리 회사가 자체 설계해 메모리 라인에서 만들었지만, HBM4부터는 SK하이닉스는 TSMC에, 삼성전자는 자사 파운드리에 맡기기로 했습니다. 그러면 10Gbps 구현에 문제가 없죠. 그런데 마이크론은 HBM3E 때처럼 베이스 다이를 직접 만들겠다고 했는데, 이 방식이 잘 안 되고 있습니다. 약 9.2Gbps밖에 나오지 않아 공급이 지연될 수밖에 없다는 이야기가 나옵니다. 결국 기술 장벽 때문에 공급자 우위의 시장이 당분간 이어질 것 같습니다.
엔비디아 입장에서는 여러 가지를 종합적으로 고려해야 할 텐데요. 공급 업체가 많아지면 엔비디아에게 좋은 것 아닙니까? 가격 협상력이 생기니까요.
맞습니다. 성능, 가격, 공급 안정성, 기술 지원 능력 등을 모두 봐야 하는데요. 지금 엔비디아가 공급 업체에 가장 많이 요구하는 것은 무엇입니까?
다 중요하지만, 그동안 엔비디아는 성능을 가장 중시해서 독점적 파트너십을 준 겁니다. 실제로 파운드리는 TSMC에 독점을 주고 있고, HBM은 SK하이닉스에 거의 독점에 가까운 지위를 줬죠. 그런데 최근 엔비디아의 매출총이익률이 조금씩 떨어지고 있고, 공급망을 다변화해야 나중에 물량이 늘어도 안정적으로 조달할 수 있다는 니즈가 커졌습니다. 그래서 TSMC 파운드리 가격을 깎아 보려 했는데, TSMC는 오히려 가격을 올렸습니다. 작년에도 그랬고 올해도 마찬가지예요. "엔비디아가 우리 말고 다른 데는 못 쓸 것"이라고 자신한 거죠. 그러자 타깃이 SK하이닉스로 옮겨갔습니다. 경쟁사들도 잘하고 있으니 마진을 좀 깎아 달라고 한 겁니다. 그런데 SK하이닉스는 "우리가 독점인데 왜 우리만 깎아 줘야 하느냐"며 버텼습니다.
지금 구도를 보면 버틴 것이 잘한 선택 같네요.
그렇죠. 경쟁사들이 따라왔다는 증거도 없고, 사실상 따라오지도 못하고 있습니다. HBM 포스트 시대에는 시장 구도 자체가 바뀔 가능성도 있지만, 현재로서는 지금 구도가 이어질 가능성이 높다고 해석됩니다. 지금 HBM 시장에서 SK하이닉스의 점유율은 62%입니다. 압도적이죠.
삼성전자가 얼마나 점유율을 가져가느냐가 관건인데, 지금은 2위로 추정됩니다. HBM4에 성공하면 더 좋겠죠. 두 회사가 모두 독점적 지위를 갖게 되면, 장기적인 수익성 흐름은 어떻게 볼 수 있을까요?
스마트폰 시장을 떠올리면 됩니다. 연간 12억 대에서 많을 때는 15억 대까지 팔리는데, 이익의 대부분은 애플이 가져갑니다. 90%가량을요. 나머지 회사들은 많이 팔아도 마진이 낮습니다. HBM도 똑같습니다. 올해 연간 시장 규모가 430억 달러 정도인데, SK하이닉스는 HBM을 100달러에 팔면 약 60달러가 남습니다. 삼성전자는 HBM4부터 엔비디아에 납품할 것 같긴 한데, 100달러에 팔면 과연 돈이 남을지 모르겠습니다.
결국 싸게라도 들어가는 것이 삼성전자 입장에서 중요하겠네요.
그렇습니다. 일단 들어가는 게 중요할 것 같고, 가격도 SK하이닉스와 삼성전자가 다르게 책정될 겁니다. 물량도 다를 거고요. 어떤 일이 벌어질지 예상은 할 수 있지만, 개인적으로는 이번에 삼성전자가 선전하기를 기원하는 마음입니다.
삼성전자는 HBM은 속도가 덜 나더라도, 범용 메모리 쪽 시장 가격이 좋아지고 있고, 파운드리 쪽도 있습니다. 최근 테일러 공장에서 테슬라와 22조 8천억 원 규모의 수주를 받았고, 애플도 이미지센서 시모스 물량을 대량 발주했습니다. 그래서 파운드리 모멘텀만으로도 주가는 좋을 수 있습니다.
오늘은 여기까지 하겠습니다. 다음에는 AI 서비스와 HBM 시장의 연관성에 대해서도 여쭤보고 싶습니다.
네, 다음에 또 이야기 나누도록 하겠습니다.
오늘 HSL파트너스 이영수 대표님을 모시고 반도체 시장의 현황을 점검해 봤습니다. 고맙습니다.
감사합니다.
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