삼성, HBM4로 판 뒤집기 나서나···엔비디아 ‘루빈’ 공급 여부 촉각

지난해 10월 서울 강남구 코엑스에 열린 ‘제27회 반도체대전(SEDEX 2025)’에 마련된 삼성전자 부스에서 한 방문객이 6세대 고대역폭 메모리 ‘HBM4’와 ‘HBM3E’를 촬영하고 있다. [사진=이뉴스투데이DB]

[이뉴스투데이 김진영 기자] 삼성전자가 차세대 고대역폭 메모리(HBM)인 HBM4를 앞세워 인공지능(AI) 반도체 시장 주도권 경쟁에 본격적으로 나설 조짐을 보이고 있다. 오는 29일 실적 발표 이후 예정된 컨퍼런스콜에서 HBM4 양산 및 주요 고객사 공급 계획이 언급될 가능성이 커 업계의 관심이 집중되고 있다.

27일 반도체 업계에 따르면 삼성전자는 다음 달부터 6세대 HBM인 HBM4 양산에 돌입해 엔비디아 등 글로벌 빅테크 고객사에 공급하는 방안을 추진 중인 것으로 알려졌다. HBM4는 엔비디아의 차세대 AI 가속기 ‘루빈(Rubin)’과 AMD의 ‘MI450’ 등 올해 하반기 출시 예정인 최신 AI 반도체에 탑재될 가능성이 거론된다. 오는 3월 열리는 엔비디아의 연례 기술 행사 ‘GTC 2026’에서 루빈과 함께 공식 공개될 것이라는 관측도 나온다.

삼성전자는 관련 내용에 대해 “확인할 수 없다”는 입장을 유지하고 있지만, 실적 발표 이후 진행되는 컨퍼런스콜에서 HBM4와 관련한 질문이 나올 가능성이 높아 일정 수준의 언급은 불가피할 것이란 전망이 우세하다.

HBM4는 성능 측면에서 삼성전자의 ‘승부수’로 평가된다. 삼성 HBM4는 초당 11.7Gb(기가비트)의 데이터 전송 속도를 구현한 것으로 전해졌는데, 엔비디아와 AMD가 요구하는 기준인 10Gb를 크게 웃도는 수준이다. 이전 세대인 HBM3E의 업계 최고 속도가 9.6Gb였다는 점을 감안하면 기술적 도약 폭이 크다는 평가다.

이 같은 성능은 설계 단계부터 공격적인 공정 전략을 택한 결과로 풀이된다. 삼성전자는 HBM의 핵심인 로직 다이를 4나노 공정으로 구현하고, D램에는 6세대(1c·11나노급) 공정을 적용한 것으로 알려졌다. 경쟁사인 SK하이닉스가 12나노 로직 다이와 5세대(1b·12나노급) D램 조합을 택한 것과 대비된다. 반도체 공정이 미세해질수록 집적도와 전력 효율이 높아지는 만큼, 삼성전자가 성능 경쟁에서 우위를 노린 선택으로 해석된다.

다만 이 같은 전략을 두고 초기에는 우려도 적지 않았다. 삼성전자가 HBM3·HBM3E 세대에서 경쟁사에 밀린 상황에서, 파운드리 기술 난도가 높은 로직 다이를 자체 공정으로 소화하겠다고 나선 점이 리스크로 지적됐다. SK하이닉스가 TSMC와 협업한 것과 달리, 삼성전자는 내부 파운드리 역량에 의존해야 했기 때문이다.

그럼에도 최근 삼성전자가 HBM4의 성능과 수율을 정상 궤도에 올려 주요 고객사들의 평가를 통과했다는 관측이 나오면서 분위기는 달라지고 있다. 증권가에서는 삼성전자의 HBM 시장 점유율이 올해 기존 대비 약 두 배 수준인 30%대로 확대될 가능성도 거론한다.

AI 반도체 시장에서 엔비디아 독주 체제가 흔들리며 구글, AMD, 브로드컴 등 다양한 설계 주체들이 부상하고 있다는 점도 삼성 HBM4에 유리한 환경으로 꼽힌다. 고성능 메모리를 통한 차별화 수요가 커지면서, 삼성전자의 HBM4가 구글의 차세대 TPU 등으로 적용 범위를 넓힐 가능성도 제기된다.

업계 관계자는 “HBM4는 단순한 세대교체가 아니라, 삼성전자가 메모리 경쟁 구도를 다시 흔들 수 있는 분기점”이라며 “29일 실적 발표에서 나올 메시지가 시장의 방향성을 가를 것”이라고 말했다.