HBM으로 판 뒤집은 SK하이닉스, 삼성 넘고 메모리 1위 굳히기

[나스] [디지털포스트(PC사랑)=나스]

SK하이닉스는 작년 4분기에 메모리 반도체 영업이익 8조 828억 원을 달성하며, 같은 기간 삼성전자의 전체 영업이익(6조 5천억 원)을 사상 처음으로 앞질렀다. 이는 SK하이닉스가 메모리 반도체 분야에서 기술 경쟁력을 입증하는 중요한 지표이다.

이러한 성과는 HBM 시장에서 SK하이닉스가 확보한 압도적인 경쟁력에 기인한다. SK 하이닉스는 세계 최초로 HBM3E 12단 제품 양산에 성공하며 고성능 메모리 시장을 선도하고 있으며, 인공지능 반도체 분야의 핵심 기업인 엔비디아(NVIDIA)에 안정적으로 제품을 공급하고 있다. 현재 HBM 제품은 SK하이닉스 전체 D램 매출의 40% 이상을 차지하며, 수익성 개선에도 크게 기여하고 있다.

2025년 1분기 D램 시장 점유율

AI 시대, 반도체 시장 주도권 SK하이닉스로 이동

HBM(고대역폭 메모리)은 고부가가치이기 때문에 SK하이닉스가 더 높은 영업이익을 기록한 것으로 해석할 수 있었다. 그러나, HBM외에 일반 DDR 메모리를 포함한 전체 매출액 자체는 삼성전자가 더 많았다.

​그런데 반전이 일어난다. 2025년 1분기에는 메모리 반도체 매출마저 삼성전자를 제친 것으로 추정된다. 이 결과는 단순한 수치상의 역전을 넘어, 인공지능(AI) 산업을 중심으로 재편되는 반도체 시장에서의 주도권이 이동하고 있음을 시사한다.

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HBM3E [출처 : SK하이닉스 ]

HBM(고대역폭 메모리)가 바꾸는 메모리 반도체 시장

메모리 반도체는 데이터를 저장하고 불러오는 핵심 부품으로, 컴퓨터나 스마트폰 등 각종 디지털 기기에서 사용하는 임시 기억장치인 D램(DRAM), 영구 저장장치인 낸드(NAND) 등이 대표적이다. 특히 인공지능 연산에 필요한 방대한 데이터를 빠르게 처리하기 위해 메모리 반도체의 성능이 AI 산업의 발전과 직결되는 양상이다.

​이 가운데, 기존 메모리 반도체보다 속도가 빠르고 소비 전력이 적으며, 병렬 처리에 최적화된 고대역폭 메모리가 (HBM: High Bandwidth Memory)가 주목받고 있다. HBM은 AI 모델의 학습과 추론에 필수적인 고성능 AI 처리 장치에 사용되며, 차세대 메모리 반도체 시장의 핵심으로 자리 잡고 있다.

'SK하이닉스' 고부가 메모리 중심의 구조 전환, 시장 판도 바꿔

이번 삼성전자와 SK 하이닉스의 실적 역전은 메모리 반도체 산업의 방향성과 무관하지 않다. 반도체 시장은 단순한 규모의 경쟁에서 벗어나, 고성능·고부가 제품 중심의 구조로 전환되고 있다.

​SK하이닉스는 이러한 흐름에 맞춰 HBM 등 차세대 메모리 제품에 집중해 뚜렷한 성과를 거둔 반면, 삼성전자는 여전히 PC용 DDR 메모리나 저장용 NAND 등 범용 제품 중심의 포트폴리오에서 벗어나지 못하고 있다는 지적이 나온다.

​SK하이닉스는 세계시장에서 삼성전자에 이어 2위에 머물렀던 반도체 사업자였다. 삼성전자가 오랜 시간 축적해온 범용 메모리의 기술력을 단기간에 따라잡기는 어려웠을 것으로 예상되었으나, SK하이닉스는 AI 기술의 급격한 발전을 예측하고, 후발주자임에도 불구하고, HBM 개발과 생산에 집중 투자했다.

[HBM과 일반 GDDR 비교] HBM은 메모리를 위로 쌓아 속도를 높인다

삼성전자, 품질 이슈에 발목… 기술 개선 박차

한편, 삼성전자는 HBM 시장에서 고전 중이다. 특히, 삼성전자의 HBM3E 제품은 주요 고객사인 엔비디아의 품질 검증을 아직 통과하지 못했다. 지난 1월 엔비디아 CEO 젠슨 황은 삼성의 제품에 대해 "새로운 설계가 필요하다"라고 언급하기도 했다.

​이에 대응해 삼성전자는 HBM 기술의 고도화와 품질 안정성 확보에 주력하고 있다. HBM3E 제품의 성능을 개선하는 한편, 차세대 HBM4 개발을 본격화해 고부가가치 메모리 시장에서 경쟁력 회복을 노리고 있다.

​반면, 삼성전자는 HBM을 제외한 범용 메모리 시장에서 이미 높은 품질과 안정적인 판매 기반을 확보하고 있었으며, 뚜렷한 경쟁자도 없었다. 이러한 여건 속에서 규모의 경제를 실현할 수 있었기에, 새로운 시장에 도전할 필요성을 상대적으로 적게 느꼈던 것으로 풀이된다.

AI 성장과 HBM 혁신, '차세대 메모리' 전쟁

AI 기술의 급속한 발전과 함께 고성능 메모리 반도체의 중요성이 더욱 부각되면서, SK하이닉스와 삼성전자 간의 경쟁은 앞으로도 치열하게 이어질 전망이다. 특히, 엔비디아, AMD 등 AI GPU를 제작하는 업체와의 협력, 차세대 HBM 양산 역량 그리고 고객사 확대 여부가 경쟁의 핵심 승부처로 작용할 것이다.

​이번 하이닉스의 매출 역전은 기존에 박리다매식 메모리 판매 전략이 더 이상 유효하지 않다는 사실을 보여준다. PC나 스마트 폰 등 이용자 기기의 판매 성장은 정체되면서, 이에 필요한 기존 반도체의 매출 증가 역시 제한적일 수밖에 없다. 게다가 이 시장은 경쟁이 치열해 영업이익률도 낮다.

일반 메모리에서 삼성은 아직도 강자이다

반면, AI 산업은 더 많은 GPU와 HBM 등 고부가가치 메모리를 필요로 하며, 그 성장 속도도 기존 시장을 훨씬 뛰어넘는다. 과거에는 시스템반도체(CPU, GPU 등 비메모리 반도체를 이른다)에 비해 메모리 반도체는 상대적으로 기술력이 덜 필요하고, 첨단 공정을 사용하지 않더라도 전체 기기 성능에 미치는 영향이 적은 것으로 여겨졌다.

​그러나 AI의 부각으로 인해 빠르게 활용할 수 있는 메모리의 중요성이 강조되면서, 이제는 메모리 반도체도 기술력이 필수적인 시대로 전환되고 있다. 물론 모든 시스템반도체가 첨단 공정을 사용한 반도체가 아니듯이, 기존의 '범용 메모리'는 당분간 사라지지 않을 가능성이 높다. 하지만 이러한 범용 메모리는 시대가 지날수록 저부가가치로 치달을 수밖에 없다. 남들도 만들 수 있는 반도체이기 때문이다.

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삼성전자, AI 시대에 걸맞은 첨단 기술력 입증 필요

이제 삼성전자는 HBM 분야에서 후발주자임을 인식하고, AI 시대에 걸맞은 첨단 기술력을 다시금 입증해 보여야 한다. 오랜 기간 축적해온 메모리 기술 노하우를 바탕으로, 심기일전해 경쟁력을 끌어올릴 필요가 있다.

​SK하이닉스 또한 현재의 성과에 안주하지 않고, 더욱 고품질의 HBM 제품을 생산할 수 있도록 연구개발에 대한 투자를 아끼지 않아야 한다. 치열한 반도체 전쟁 속에서, 한국 기업들이 살아남고 세계 시장을 선도해 나가기 위한 유일한 길은 지속적인 기술 혁신뿐이다.

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