HBM4는 무엇인가? 삼성전자와 SK하이닉스와의 치열한 경쟁

2024년 반도체 시장의 주인공, HBM: SK하이닉스와 삼성전자의 치열한 경쟁

오늘은 반도체 시장에서 가장 뜨거운 키워드, HBM(고대역폭 메모리)에 대해 이야기해 보려고 해요. HBM은 특히 인공지능(AI) 메모리의 대표 격으로 알려져 있는데요, 이 분야에서 최근 가장 많은 관심을 받는 기업은 SK하이닉스와 삼성전자입니다. 두 기업은 HBM을 통해 반도체 시장의 주도권을 잡기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있답니다.

 

그럼, 이번에서 HBM의 개념과 기술 발전, 그리고 SK하이닉스와 삼성전자가 어떻게 시장을 선점하고 있는지 자세히 살펴보도록 할게요.

HBM이란? AI 메모리의 핵심, 고대역폭 메모리의 탄생

먼저, HBM(High Bandwidth Memory)에 대해 간단히 설명해 볼게요. HBM은 말 그대로 '넓은 대역폭을 가진 메모리'입니다. 대역폭이란 주어진 시간 동안 얼마나 많은 데이터를 처리할 수 있는지를 의미하는데요, 쉽게 말해 HBM은 기존 메모리보다 훨씬 빠르게 데이터를 처리할 수 있는 고성능 메모리라고 할 수 있어요.

 

HBM은 주로 인공지능(AI) 반도체와 그래픽처리장치(GPU)에 사용되며, 데이터 처리 속도가 매우 중요시되는 분야에서 큰 역할을 하고 있습니다. HBM이 기존 메모리보다 빠른 이유는 여러 개의 D램 칩을 수직으로 쌓아 올려 서로 연결하는 방식 때문이에요. 이 연결 방식에는 수천 개의 구멍을 뚫어 전기 신호를 전달하는 TSV(Through Silicon Via, 실리콘 관통 전극) 기술이 사용됩니다. 마치 엘리베이터처럼 층과 층을 연결해 신호를 빠르게 전달할 수 있도록 만든 거죠.

 

현재 시장에서 가장 주목받는 HBM은 HBM3E와 HBM4인데요, 이번 글에서는 SK하이닉스와 삼성전자가 HBM4 시장을 어떻게 선점하고 있는지를 중심으로 살펴보겠습니다.

SK하이닉스와 삼성전자: HBM 시장에서의 경쟁과 미래

HBM 시장에서 현재 압도적인 1위를 차지하고 있는 기업은 바로 SK하이닉스입니다. SK하이닉스는 HBM3E의 8단과 12단 제품을 빠르게 선보이며 시장을 선점해 왔는데요, 이는 올 3분기 매출 17조 5731억 원, 영업이익 7조 300억 원이라는 역대 최대 실적으로도 증명되고 있어요. 영업이익률 40%는 정말 놀라운 수치죠.

 

이에 반해 삼성전자는 후발주자로 시장에 뛰어들어 HBM4를 개발 중입니다. 삼성전자는 엔비디아와 협력해 HBM4 기술의 최종 신뢰성 평가(퀄 테스트)를 진행하고 있지만, 아직 통과 소식은 들리지 않은 상태입니다. SK하이닉스가 HBM3E를 거의 독점적으로 공급하고 있는 상황에서, 삼성전자는 다음 세대인 HBM4에서 시장 반전을 노리고 있어요.

SK하이닉스의 리더십 유지 전략

SK하이닉스는 현재 HBM 시장에서의 1위를 지키기 위해 HBM4와 차세대 기술 개발에 총력을 기울이고 있어요. 특히 SK하이닉스는 어드밴스드 MR-MUF(Mass Reflow-Molded UnderFill) 기술을 적용해 수직 적층된 칩과 회로를 안정적으로 연결하고, 열 방출에 대한 기술력을 개선하면서 열 방지 기술을 한층 더 강화했답니다.

 

SK하이닉스는 TSMC와의 협력을 통해 HBM 생산과 패키징 기술의 역량을 더욱 강화하고 있으며, 이러한 기술적 강점을 통해 시장에서의 리더십을 공고히 하고 있습니다.

 

삼성전자의 도전과 HBM4 기술 개발

한편, 삼성전자는 HBM4 개발에 큰 힘을 싣고 있어요. 삼성전자는 최근 HBM 개발팀을 신설하며 본격적인 기술 개발에 나섰습니다. 특히, 삼성전자는 하이브리드 본딩이라는 새로운 기술을 통해 HBM4의 성능을 극대화하려고 하는데요, 이 방식은 칩과 칩을 붙일 때 매개체인 범프를 제거하고 각 칩 표면에 드러난 구리를 직접 연결해 칩 사이의 거리를 줄이는 방식이에요. 이로 인해 데이터 전송 속도가 높아지고, 열 성능도 개선될 수 있답니다.

 

HBM4는 이전 세대와 비교해 I/O(데이터 입출력 통로) 개수가 2배 늘어나 2048개에 달할 예정이며, 이는 데이터 처리 속도와 성능 면에서 큰 발전을 의미해요. 삼성전자는 이러한 차세대 기술을 통해 반도체 시장에서의 점유율 확대를 목표로 하고 있어요.

 

HBM4 경쟁이 치열한 AI시대입니다.

 

HBM4: 미래 메모리 시장의 변곡점

HBM4는 단순히 성능의 업그레이드가 아니라, 메모리 반도체 시장의 변곡점이 될 것으로 많은 전문가들이 예상하고 있어요. HBM4는 단순히 데이터 처리 속도를 높이는 것뿐만 아니라, 고객 맞춤형 패키징을 통해 고객이 원하는 기능을 맞춤 제작할 수 있다는 특징을 갖고 있죠. 이를 위해 로직 다이 생산에 파운드리(반도체 위탁생산) 공정을 추가하는 것이 필요하며, 이는 삼성전자와 SK하이닉스가 TSMC와 협력하게 된 배경이기도 합니다.

 

특히 엔비디아가 내년 4분기에 출시할 차세대 그래픽처리장치(GPU) '루빈'과 2027년에 출시할 '루빈 울트라'에는 각각 HBM4 8개와 12개가 탑재될 예정이라고 해요. 이처럼 HBM4는 AI와 GPU 시장의 필수적인 부품이 될 것으로 보이며, 삼성전자와 SK하이닉스 간의 시장 선점 경쟁이 더욱 치열해질 것으로 예상됩니다.

 

삼성전자 vs SK하이닉스: 누가 승기를 잡을까?

삼성전자와 SK하이닉스의 경쟁은 단순히 기술 개발에만 그치지 않아요. 양사는 각각 기술력 향상과 시장 선점을 위해 끊임없이 투자하고 있으며, 이를 통해 반도체 시장에서의 영향력을 확대하고자 합니다.

 

삼성전자는 HBM4를 통해 고객 맞춤형 로직 다이 제작과 하이브리드 본딩 기술을 도입해 기술력의 차별화를 꾀하고 있어요. 이를 통해 HBM4 시장에서 승기를 잡고, 나아가 차세대 메모리 시장에서의 주도권을 확보하려는 전략을 펼치고 있답니다.

 

SK하이닉스는 이미 HBM3E를 통해 시장에서 리더십을 증명했으며, TSMC와의 협력을 통해 차세대 HBM 생산에 박차를 가하고 있어요. 특히, 패키징 기술과 열 방출 기술에서의 강점을 살려 HBM4 시장에서도 1위 자리를 지키려 하고 있죠.

 

HBM4는 단순히 메모리의 성능을 높이는 것을 넘어, 고객의 요구에 맞춘 맞춤형 솔루션을 제공하는 방향으로 진화하고 있습니다. 이를 통해 AI, 그래픽, 클라우드 컴퓨팅 등 다양한 분야에서 폭넓게 활용될 것으로 기대되는데요, HBM4 시장에서의 경쟁은 두 회사가 어떻게 혁신적인 기술을 선보이고, 고객의 요구를 얼마나 잘 충족시키느냐에 따라 승패가 갈릴 것입니다.

 

반도체 시장의 미래를 이끄는 HBM 경쟁

오늘은 반도체 시장의 주도권을 잡기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있는 삼성전자와 SK하이닉스의 HBM4 기술 개발에 대해 살펴보았어요. HBM은 단순히 데이터 처리 속도를 높이는 메모리가 아니라, AI와 GPU 산업의 핵심 부품으로 자리 잡고 있으며, 향후 반도체 시장의 방향성을 결정짓는 중요한 요소가 될 것입니다.

 

SK하이닉스는 이미 검증된 기술력을 바탕으로 시장에서의 리더십을 지켜가고 있으며, 삼성전자는 후발주자로서 HBM4에서 기술 혁신을 통해 반전을 노리고 있어요. 이 두 거인의 경쟁은 앞으로 반도체 시장의 미래를 어떻게 변화시킬지 매우 흥미로운 부분이랍니다.