메모리 시장에서 밀린 삼성전자…반전 노릴 '킥'은 [ET의 칩스토리]

글로벌 기술 패권 경쟁 속 반도체의 가치는 ‘핵무기’와 동급으로 불립니다. 국가 안보 핵심 자산이자 국력과 직결된 전략 산업이죠. 첨단 반도체 기술의 지배력은 글로벌 기술 패권과 군사 안보의 핵심으로 통합니다. 미국과 중국이 자국의 반도체 산업을 전폭적으로 지원하는 배경으로도 꼽히죠. 이렇듯 중요한 반도체는 명실상부한 한국 대표 수출 산업입니다. 삼성전자와 SK하이닉스는 글로벌 간판 반도체 기업으로 기술 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해 막대한 투자를 쏟아붓고 있습니다. 본지는 ‘ET의 칩스토리’ 코너를 통해 반도체 기술 트렌드와 업계 동향을 심층 분석하고, 시장의 흐름을 조명할 예정입니다. 빠르게 변화하는 반도체 시장의 핵심 이슈를 짚어보며, 독자 여러분께 유익한 인사이트를 제공해 드리겠습니다.

▲제프 피셔 엔비디아 그래픽처리장치(GPU) 사업 부문 수석부사장이 18일(현지시간) 연례 개발자 콘퍼런스 GTC 2025에 마련된 SK하이닉스 부스를 찾아 "HBM4 샘플을 축하합니다!"(Congrats on HBM4 Sample!)라고 메시지를 남겼다. (연합뉴스)

SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM)에서 승기를 잡으면서 기존 삼성전자가 이끌던 메모리 시장의 판도가 뒤집혔다. 이에 삼성전자는 올해 범용 제품을 줄이고, 고부가 제품 위주의 사업 포트폴리오 전환을 가속해 재역전에 주력할 계획이다. 특히 하반기 본격적으로 개화하는 HBM4(6세대)에서 선제적으로 차세대 기술을 적용해 승부수를 띄울 전망이다.

5일 반도체 업계에 따르면 삼성전자는 구형 D램으로 꼽히는 더블데이터레이트(DDR)4, 저전력(LP)DDR4 일부 품목 생산을 단계적으로 줄이고 있다. 3세대 HBM인 HBM2E 역시 생산량 감축에 돌입했다.

DDR4는 지난해 삼성전자 메모리 매출 가운데 30%를 차지한 제품이다. 다만 범용 제품인 만큼 중국 기업들의 저가 공세가 심해지면서 수익성 확보가 갈수록 어려워지고 있다. 실제로 중국 CXMT는 DDR4 제품 중심으로 올해 웨이퍼 생산능력이 지난해(162만 장) 대비 68% 늘어난 273만 장에 달할 것으로 관측된다.

삼성전자는 범용 제품 생산을 줄임과 동시에 DDR5, HBM 등 고부가 제품 생산 비중을 대폭 확대하겠다는 전략이다. 현재 삼성전자는 기존의 D램 생산 라인을 고사양 제품 라인으로 바꾸는 작업을 진행하고 있다.

특히 고성능 HBM에 대한 시장의 수요가 여전히 견조하면서 수익성 측면에서도 빠른 공정 전환이 필수적이다. 메모리 시장 만년 2등이었던 SK하이닉스는 HBM 시장을 조기에 선점한 덕분에 최근 삼성전자를 제쳤다. SK하이닉스는 1분기 영업이익 7조4405억 원을 기록하면서 반도체 사업을 담당하는 디바이스솔루션(DS) 부문을 포함한 삼성전자 전사 실적(6조7000억 원)을 크게 웃돌았다.

▲전영현 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문장 부회장이 19일 경기도 수원시 수원컨벤션센터에서 열린 제56기 정기 주주총회에서 발언하고 있다. (자료제공=삼성전자)

삼성전자는 본격적으로 개화하는 HBM4에서 재기를 노릴 방침이다. 특히 HBM4부터는 맞춤형(커스터마이징) 트랜드로 전환되는 만큼 초기에 고객을 많이 확보하는 게 중요하다.

HBM4에 대한 국제 표준도 확정되면서 반도체 업계 간 시장 경쟁이 더 본격화할 것으로 보인다. 국제반도체표준화기구(JEDEC)는 HBM4 규격을 2048개의 입출력 통로(I/O), 초당 최대 2테라바이트(TB) 대역폭을 갖춰야 한다고 규정했다. 또한 HBM4 높이를 720마이크로미터(μm·100만분의 1m)에서 775μm로 완화해 기업들이 차세대 패키징 공법을 사용하지 않고도 제작할 수 있도록 했다.

특히 SK하이닉스가 지난달 세계 최초로 HBM4 12단 제품 샘플을 엔비디아 등 주요 고객사에 제공하는 등 선제 행보를 보이면서 삼성전자로서는 더욱 조급해진 상황이다. HBM은 일반 D램, 낸드와는 달리 통상 1년 전에 공급 물량이 결정되기 때문에 고객사와 협의를 빨리 마치는 게 중요하다.

이에 삼성전자는 HBM4에 10나노급 6세대(1c) D램을 적용해 경쟁사와 차별화할 방침이다. 10나노급 D램 공정 기술은 ‘1x(1세대)→1y(2세대)→1z(3세대)→1a(4세대)→1b(5세대)→1c(6세대)’ 순으로 개발된다. 삼성전자는 HBM3E까지는 1a D램을 사용했다. HBM4에 1b를 건너뛰고, 1c를 적용하는 것은 일종의 승부수를 던진 셈이다. SK하이닉스는 HBM4E(7세대)부터 1c D램을 적용한다.

삼성전자는 HBM4를 고객사 과제 일정에 맞춰 하반기 양산할 예정이다. 커스텀 HBM도 HBM4 및 HBM4E(7세대) 기반으로 복수의 고객과 협의 중이다.

김재준 삼성전자 DS부문 메모리사업부 부사장은 지난달 30일 1분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 "HBM4 일부 과제는 일반(스탠다드) HBM4 더불어 2026년부터 매출에 기여할 것"이라며 "고객 수요 대응을 위한 필요 투자도 지속 집행하고 있다"고 말했다.