'없어서 못파는' 삼성·SK 메모리…"AI 대호황 이제 시작"

[이데일리 조민정 기자] ‘큰손’ 엔비디아의 사상 최고 실적에 삼성전자(005930)와 SK하이닉스(000660)의 움직임이 한층 분주해졌다. 엔비디아 그래픽저장장치(GPU)와 더불어 고대역폭메모리(HBM), D램 등 내년치 인공지능(AI) 반도체는 모두 동났는데 아직도 구매하겠다는 고객들은 줄을 서 있다. 두 기업은 ‘없어서 못 파는’ 메모리 생산능력(캐파) 확보에 총력을 기울이고 있다.

젠슨 황 엔디비아 최고경영자.(사진=로이터)

◇ AI 버블론 반박…더 좋은 HBM 많이 필요

20일 업계에 따르면 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 19일(현지시간) 실적발표 콘퍼런스콜에서 “AI 버블에 대한 많은 얘기가 있지만 우리가 보는 상황은 전혀 다르다”며 AI 버블론을 정면 반박했다. 황 CEO는 “우리는 AI의 선순환 구조에 진입했다”며 “AI는 모든 곳으로 퍼져 나가며 모든 것을 동시에 처리하고 있다”고 강조했다. 엔비디아의 올해 3분기 매출은 570억1000만달러(약 83조8050억원)로 전년 동기 대비 62% 증가했다. 4분기 매출 전망은 약 650억달러로 전망치를 크게 뛰어넘었다.

엔비디아의 호실적은 삼성전자(005930), SK하이닉스(000660) 등 국내 반도체 기업들과 직결되는 문제다. 엔비디아 실적 효자로 꼽힌 최신 GPU 블랙웰 제품 원가에서 HBM 비중은 약 60%에 달하기 때문이다. 절반 이상을 차지하고 있는 셈인데, 구형 GPU인 H100만 봐도 HBM은 제품 원가에서 40%로 높은 편이다. 현재 블랙웰에는 5세대 HBM3E 12단이 8개 들어간다. 그런데 엔비디아가 내년 출시하는 루빈에는 6세대 HBM4 제품이 8개 탑재된다. 2027년을 목표로 개발 중인 루빈 울트라에는 HBM4 제품 12개가 필요하다. 엔비디아의 최신 GPU 모델 판매량이 높아질수록 HBM 수익성도 덩달아 올라가는 셈이다.

엔비디아의 블랙웰은 현재 전체 AI 인프라 시장에서 약 30%를 차지한다. 이전 세대 호퍼가 20~25% 비중이었던 점을 고려하면, 루빈과 루빈 울트라 등 최신 모델로 나아갈수록 비중이 계속 높아질 전망이다. 엔비디아가 루빈의 내년 하반기 램프업(생산 확대)을 예고한 만큼 삼성전자와 SK하이닉스는 HBM4 제품을 내년 초부터 대량 공급할 전망이다.

김동원 KB증권 리서치본부장은 “경쟁사(미국 마이크론) 재설계 이슈로 내년 삼성전자의 엔비디아 HBM 공급 점유율이 전년 대비 두 배 이상 높아질 전망”이라며 “최대 40%까지 확대될 것”이라고 설명했다. SK하이닉스의 경우 내년 HBM 시장 점유율을 60~65% 차지하며 독점적 공급 지위를 유지할 것으로 내다봤다.

[이데일리 이미나 기자]

◇ D램 수요 3배 높아…삼성·SK 캐파 확장

HBM이 불러온 공급 부족 현상은 D램, 낸드플래시까지 이어지고 있다. 메모리 기업들이 수익성 높은 HBM에 집중하며 모든 메모리 가격이 고공행진을 하고 있어서다. 증권가는 올해 4분기 D램 수요가 공급 대비 3배 높은 것으로 추정하고 있다. 이 같은 추세는 적어도 내년 하반기까지 이어질 것으로 관측된다.

삼성전자와 SK하이닉스는 폭발적인 수요를 맞추고자 캐파 확대에 주력하고 있다. 삼성전자는 한동안 중단했던 평택캠퍼스 2단지 5라인(P5) 건설 공사를 재개하며 차세대 HBM 생산을 늘리기로 했다. 삼성은 P5라인 공사에 60조원을 투자했으며 오는 2028년 본 가동을 목표로 하고 있다. 이곳에서 HBM4 등을 집중 생산할 예정이다.

SK하이닉스는 현재 짓고 있는 용인반도체클러스터의 첫 번째 팹(공장)을 2027년 가동하며 HBM4, HBM4E 등 차세대 제품 공급 확대에 주력한다. 용인 반도체클러스터 1기의 캐파는 현재 SK하이닉스의 최대 메모리 생산시설인 이천 M16보다 훨씬 크다. SK하이닉스는 용인클러스터 1개 팹당 120조원 넘는 투자금을 투입해 4개 팹에 총 480조원을 투자할 전망이다.

업계 한 관계자는 “HBM은 물론 D램, 낸드도 ‘입도선매’ 현상이 나타나며 수익성이 HBM 수준으로 올라갈 것”이라면서 “현재 삼성전자와 SK하이닉스의 캐파로는 수요를 충족하기 어려운 만큼 빠른 캐파 확장이 무엇보다 중요한 시점”이라고 설명했다.