[엠투데이 이세민 기자] 인공지능(AI) 시대의 핵심 메모리로 꼽히는 고대역폭메모리(HBM) 시장에서 삼성전자가 다시 한 번 선제공격에 나섰다.
삼성전자는 HBM4 양산을 시작한 지 불과 3개월 만에 차세대 제품인 HBM4E 샘플을 글로벌 주요 고객사에 출하하며 기술 리더십 확보에 속도를 내고 있다.
이에 맞서 HBM 시장 강자인 SK하이닉스도 개발 일정을 앞당기며 추격에 나서면서 차세대 AI 메모리 주도권 경쟁이 한층 치열해질 전망이다.
삼성전자는 최근 업계 최초로 12단 적층 구조의 HBM4E 샘플 출하를 시작했다고 발표했다. 이번 제품은 안정적인 14Gbps 핀 속도를 제공하며 최대 16Gbps까지 확장 가능하다. 이는 기존 HBM4 대비 20% 이상 향상된 수준이다.
메모리 대역폭 역시 스택당 최대 3.6TB/s에 달한다. 이는 최신 고성능 그래픽카드인 RTX 5090 두 개를 결합한 수준에 근접하는 데이터 처리 성능이다.
또, 12단 제품 기준 48GB 용량을 제공, 이전 세대 대비 30% 이상 증가했으며, 고객 수요에 맞춰 32GB 8단 제품과 64GB 16단 제품도 개발 중이다.
특히, 삼성은 성능뿐 아니라 전력 효율과 발열 제어에서도 개선을 이뤘다. 첨단 저전력 설계 기술과 최적화된 패키징 구조를 적용해 HBM4 대비 에너지 효율을 16% 높였고, 열 저항은 14% 이상 낮췄다.
이는 AI 데이터센터와 초대형 AI 학습 서버에서 요구하는 고성능·고효율 조건을 충족하기 위한 전략으로 풀이된다.
이번 HBM4E는 삼성의 6세대 10나노급 1c DRAM 공정과 4나노 기반 로직 베이스 다이를 결합해 제작됐다. 업계에선 엔비디아의 차세대 AI 플랫폼인 ‘베라 루빈(Vera Rubin)’ 슈퍼칩과 차기 AI 가속기 제품군에 탑재될 가능성이 높은 것으로 보고 있다.
전문가들은 HBM4E 조기 공급이 삼성의 AI 메모리 경쟁력 회복 신호탄이 될 수 있다고 평가한다.
그러나 경쟁사인 SK하이닉스의 추격도 만만치 않다. SK하이닉스는 HBM3E 시장에서 엔비디아 공급망을 사실상 주도하며 HBM 분야 최강자로 자리 잡았다.
당초 올해 하반기 HBM4E 샘플 공급을 계획했지만 개발 속도가 예상보다 빨라지면서 일정을 앞당긴 것으로 알려졌다.
마이크론 역시 HBM4E 개발을 진행하고 있지만 양산 시점은 2027년으로 예상된다. 이에 따라 당분간 차세대 HBM 시장은 삼성전자와 SK하이닉스의 양강 구도로 전개될 가능성이 크다.
업계에서는 HBM4E 경쟁이 단순한 기술 우위를 넘어 향후 AI 반도체 공급망 주도권을 결정할 것으로 보고 있다.
엔비디아, AMD, 구글, 마이크로소프트 등 글로벌 빅테크 기업들이 차세대 AI 인프라 구축을 확대하면서 HBM 수요는 이미 2027년까지 상당 부분 예약이 완료된 상태다.
삼성과 SK하이닉스, 마이크론 모두 생산 능력 확대에 나서고 있지만 공급 부족 현상은 당분간 지속될 가능성이 높다.
결국 삼성은 ‘최초 공급’이라는 상징성을 앞세워 시장 주도권 회복을 노리고 있고, SK하이닉스는 기존 HBM 고객 기반과 공급 경험을 무기로 수성에 나서는 형국이다.
AI 산업 성장세가 이어지는 가운데 HBM4E를 둘러싼 양사의 경쟁은 향후 글로벌 메모리 시장 판도를 결정짓는 핵심 변수로 떠오르고 있다.
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