엔비디아 비켜간 MS···마이아200에 SK하이닉스 HBM3E 독점 공급

8일(현지 시각) 미국 네바다주 라스베이거스 베네시안 컨벤션센터에 진행된 세계 최대 IT·가전 전시회 'CES 2026' SK하이닉스 부스에 전시된 5세대 고대역폭메모리(HBM3E). [사진=연합뉴스]

[이뉴스투데이 김진영 기자] SK하이닉스가 마이크로소프트(MS)의 차세대 인공지능(AI) 가속기 ‘마이아200’에 5세대 고대역폭메모리(HBM3E)를 공급하는 것으로 알려졌다. 글로벌 빅테크들이 엔비디아 의존도를 낮추기 위해 자체 AI 주문형 반도체(ASIC) 개발에 속도를 내면서, HBM을 둘러싼 삼성전자와 SK하이닉스의 주도권 경쟁도 한층 뚜렷해지고 있는 양상이다.

27일 업계에 따르면 SK하이닉스는 MS가 최근 공개한 마이아200에 12단 HBM3E를 단독으로 공급하는 것으로 전해졌다. 마이아200에는 총 216GB의 HBM3E가 탑재되며, 12단 제품 6개가 사용된다. 해당 칩은 이미 미국 아이오와주 데이터센터에 적용됐고, 향후 애리조나주 등으로 활용 범위가 확대될 예정이다.

마이아200은 MS가 엔비디아 GPU 의존도를 줄이기 위해 자체 설계한 AI 가속기로, 추론 효율을 높이는 데 초점을 맞춘 것이 특징이다. TSMC의 3나노 공정을 기반으로 제작, 대규모 언어모델(LLM) 추론 환경에 최적화된 구조를 채택했다. ASIC에 탑재되는 HBM 용량이 많이 늘어나면서, AI 반도체 고도화 과정에서 HBM의 전략적 중요성도 더 부각되고 있다는 평가다.

이 같은 흐름은 MS에 국한되지 않는다. 구글은 7세대 텐서처리장치(TPU) ‘아이언우드’에 192GB의 HBM3E를 적용했고, 아마존웹서비스(AWS)의 ‘트레이니엄3’ 역시 이전 세대 대비 HBM 탑재 용량을 크게 늘렸다. 엔비디아 중심이던 AI 반도체 생태계가 빅테크별 맞춤형 칩으로 분화되면서, HBM 수요 역시 고객사별로 다변화되는 양상이다.

이에 메모리 업체 간 공급 구도도 고객사별로 구분되고 있다. 구글 TPU에는 삼성전자와 SK하이닉스가 모두 HBM3E를 공급하는 반면, MS의 자체 AI 가속기에서는 SK하이닉스가 단독 공급을 맡는 구조가 형성됐다는 분석이 나온다. 빅테크 ASIC 확산이 메모리 시장에서 ‘엔비디아 단일 고객’ 중심 구조를 완화하는 계기가 되고 있다는 해석도 뒤따른다.

HBM 수요 급증에 따른 공급 우려도 제기되지만, 업계에서는 구조적인 병목 가능성은 제한적이라는 시각이 우세하다. SK하이닉스는 올해 HBM 물량이 사실상 완판됐다고 밝힌 바 있으나, HBM3E의 경우 생산 경험이 축적될수록 수율 안정화와 웨이퍼당 산출량 개선이 동시에 이뤄지는 특성이 있다. 생산량 확대 여지가 남아 있다는 의미다.

차세대 제품인 HBM4를 둘러싼 경쟁도 본격화되고 있다. 삼성전자는 최근 엔비디아와 AMD를 대상으로 한 HBM4 품질 테스트를 진행 중이며, 이르면 조만간 정식 납품에 나설 것으로 알려졌다. SK하이닉스 역시 이미 양산 체제를 구축하고 주요 고객사와 최적화 작업을 병행하고 있다.

업계에서는 HBM3E에서 확보한 기술 안정성과 생산 경험이 HBM4 경쟁력으로 이어지면서, 빅테크 ASIC 확대 국면에서 메모리 업체 간 경쟁 구도가 더욱 치열해질 것으로 보고 있다.