벌써 7세대? HBM4E로 튄 불꽃···삼성 ‘속도’ vs SK ‘성능’ 승부

'반도체대전(SEDEX) 2025' 삼성전자 부스에 6세대 고대역폭 메모리인 HBM4와 HBM3E 실물. [사진=연합뉴스]

[이뉴스투데이 김진영 기자] 차세대 고대역폭메모리(HBM) 시장을 둘러싼 삼성전자와 SK하이닉스의 경쟁이 ‘HBM4’를 넘어 7세대 제품인 ‘HBM4E’로 빠르게 이동하고 있다. 양사는 각각 공정 전략과 공급망 구조를 앞세워 기술 주도권 확보에 나서면서, 차세대 AI 반도체 시장의 판도가 다시 한번 재편될 가능성이 제기된다.

18일 업계에 따르면 삼성전자는 다음 달 HBM4E 첫 샘플 생산을 목표로 개발 속도를 끌어올리고 있다. 파운드리 사업부에서 로직 다이를 생산해 메모리 사업부와 연계하는 방식으로 샘플을 제작한 뒤, 내부 검증을 거쳐 주요 고객사에 공급하는 절차를 밟을 계획이다. 앞서 HBM4 양산 출하를 공식화한 데 이어, 차세대 제품까지 선제적으로 준비하겠다는 전략으로 해석된다.

삼성전자는 HBM4E에도 4나노 파운드리 공정과 10나노급 6세대(1c) D램을 적용해 공정 안정성을 확보하는 데 초점을 맞추고 있다. 메모리와 파운드리, 패키징을 통합 운영하는 구조를 활용해 개발 속도와 협업 효율을 끌어올릴 수 있다는 점도 강점으로 거론된다. 이전 세대에서 경쟁사에 주도권을 내줬던 경험을 반복하지 않겠다는 의도가 반영된 행보로 읽힌다.

반면 SK하이닉스는 ‘최선단 공정’ 중심의 성능 우위 전략으로 맞서고 있다. HBM4E 베이스다이에 세계 최대 파운드리 업체인 TSMC의 3나노 공정을 적용하는 방안을 추진 중이다. 전력 효율을 크게 개선할 수 있는 3나노 공정과 6세대 D램(1c)을 결합해 성능 경쟁에서 앞서겠다는 구상이다.

이미 HBM4에서 베이스다이를 TSMC 12나노 공정에 맡긴 SK하이닉스는, HBM4E에서는 외부 파운드리 의존도를 더욱 높이는 대신 기술적 완성도를 끌어올리는 방향을 택한 것으로 분석된다. 특히 AI 반도체의 전력 효율 요구가 커지면서 베이스다이 공정의 중요성이 확대된 점도 전략 변화의 배경으로 꼽힌다.

다만 공급망 구조는 변수다. TSMC 3나노 공정의 생산능력 부족이 이어질 가능성이 제기되는 데다, 한국과 대만 간 물리적 거리로 인해 샘플 교환과 공정 수정에 시간이 소요되는 점은 부담 요인으로 지적된다. 반면 삼성전자는 내부 사업부 간 유기적 협업을 통해 설계 변경과 검증을 신속하게 진행할 수 있는 구조를 갖추고 있다.

현재 시장에서는 양사의 전략이 ‘안정성 대 성능’ 구도로 대비된다는 평가가 나온다. 삼성전자가 통합 생산 체계를 기반으로 개발 속도와 수율 안정에 무게를 둔다면, SK하이닉스는 외부 파운드리와의 협업을 통해 공정 미세화와 전력 효율 개선에 집중하는 방식이다.

HBM 수요를 좌우하는 엔비디아의 차세대 AI 칩 출시 일정이 일부 지연되며 단기 생산량 조정 가능성도 거론되지만, 업계에서는 HBM4E를 기점으로 양사의 기술 경쟁이 한층 격화될 것으로 보고 있다. 차세대 제품에서의 성능·수율 확보 여부가 향후 시장 점유율을 가르는 핵심 변수가 될 것이라는 분석이 나온다.