삼성전자 HBM3E·HBM4.연합뉴스



삼성전자(005930)가 차세대 인공지능(AI) 가속기의 성능을 좌우할 6세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4를 설 연휴 이후 세계 최초로 엔비디아에 출하한다. 이로써 삼성전자는 3년 만에 엔비디아 ‘최초 공급자’ 지위를 회복하고 맞춤형 AI 반도체(ASIC) 시장의 주도권을 쥐게 됐다.

8일 업계에 따르면 삼성전자는 이르면 이달 셋째 주 엔비디아에 공급하기 위해 양산한 HBM4를 출하할 계획이다. 이번 공급으로 삼성전자는 전 세계 메모리 3사 손오공릴게임 (삼성전자·SK하이닉스(000660)·마이크론) 가운데 HBM4를 최대 고객사인 엔비디아에 가장 먼저 최종 납품하는 회사가 된다.

삼성전자는 지난달 29일 2025년 4분기 콘퍼런스콜에서 “주요 고객사들의 퀄 테스트가 순조롭게 진행돼 현재 완료 단계에 진입했다”고 밝혀 실제 납품이 임박했음을 시사한 바 있다. 이후 메이저릴게임사이트 이달 초 최종 테스트를 통과하면서 구매주문(PO)을 받아 출하가 결정됐다. 엔비디아는 이 같은 일정에 맞춰 다음 달 개최하는 기술 콘퍼런스 ‘GTC2026’에서 삼성전자의 HBM4를 탑재한 차세대 AI 가속기 ‘베라 루빈’을 공개할 것으로 전망된다.

삼성전자는 HBM4 최초 출하로 이 시장의 주도권을 3년 만에 황금성오락실 되찾게 됐다. 2세대 HBM(HBM2)의 주요 공급자였던 삼성전자는 2023년 4세대(HBM3)의 우선 공급자 지위를 SK하이닉스에 빼앗긴 뒤 5세대(HBM3E)까지도 납품이 지연됐다. 이 과정에서 매출은 큰 타격을 받았고 메모리 1위의 왕좌도 내어줘야 했다. 하지만 한 단계 앞선 공정을 적용한 HBM4가 엔비디아에 우선 공급되면서 업계 1위의 위상을 되찾 릴게임한국 게 됐다.

시장에서는 올해 삼성전자의 HBM 매출이 지난해보다 3배 이상 늘어난 25조 원에 육박할 것으로 내다보고 있다. 업계 관계자는 “삼성전자가 얼마나 HBM4 공급 규모를 정하는지에 따라 시장의 점유율 변화가 달라질 것”이라고 설명했다.



바다이야기하는법 마이크론은 초기 공급자서 제외HBM4 16단도 이미 양산준비 마쳐제조서 파운드리까지 일괄 처리전세계 유일 ‘원스톱 솔루션’ 제공ASIC 시장서도 유리한 고지 점유

삼성전자가 세계 최대 인공지능(AI) 가속기 기업 엔비디아에 6세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4를 세계 최초로 출하하면서 다음 세대인 7세대(HBM4E)와 고객 맞춤형 AI 반도체(ASIC) 시장에서도 경쟁사들보다 우월한 고지를 점할 가능성이 커졌다.

HBM4 시장을 두고 경쟁하던 마이크론은 엔비디아가 제시한 성능을 충족하지 못해 초기 공급자에서 제외된 것으로 알려졌다. 이에 따라 시장 1위이자 4~5세대(HBM3·HBM3E) 시장에서 압도적인 점유율을 구축한 SK하이닉스와 삼성전자의 정면 대결이 불가피해졌다.







삼성전자가 3년 만에 HBM4의 최초 공급자 지위를 탈환한 것은 처절한 자기반성의 결과다. 2023년 SK하이닉스에 HBM 우선 공급자 지위를 내준 삼성전자는 발열 이슈 등으로 추가 납품마저 밀리면서 메모리 사업의 실적이 흔들리는 위기를 겪었다. 이에 2024년 5월 DS부문장으로 복귀한 전영현 부회장은 10월 3분기 잠정 실적 발표 직후 “시장의 기대에 미치지 못하는 성과로 근원적인 기술 경쟁력과 회사의 앞날에 대해서까지 걱정을 끼쳐 송구하다”고 반성문을 썼다. 이후 조직 문화와 일하는 방식의 전면 개편을 의미하는 ‘근원적 기술 경쟁력’ 회복을 선언하며 대대적인 쇄신에 돌입했다.

기술적 돌파구는 ‘과감한 공정 선택’이었다. 삼성전자는 HBM4 개발 과정에서 핵심 구성품인 D램에 경쟁사보다 최신 기술인 6세대(1c·11나노급)를 적용했고, AI 가속기와 HBM을 연결하며 연산을 돕는 로직 다이를 4㎚(나노미터·10억분의 1m)로 설계했다. 5세대(1b) D램과 12나노 로직 다이를 사용하는 경쟁사보다 기술적 난도가 높은 최신 공정을 적용해 압도적인 성능을 구현하겠다는 승부수였다.

이 같은 전략은 적중했다. HBM4의 동작 속도가 초당 11.7Gb(기가비트)로 업계 최고 수준을 기록하며 경쟁사들의 제품을 앞선 것이다. 결국 삼성전자는 엔비디아의 차세대 AI 가속기 베라 루빈에 탑재되는 HBM4의 최초 공급자로 낙점되며 3년 만에 HBM4 개발에서 SK하이닉스를 추월하게 됐다.

여기에 더해 지난해 하반기 늦어졌던 HBM3E도 엔비디아에 납품하며 4분기에는 D램 시장에서 점유율 1위(카운터포인트리서치 기준) 자리를 1년 만에 되찾았다. 업계에서는 삼성전자가 HBM4를 기점으로 시장 1위를 더욱 공고히 할 것으로 내다보고 있다.






삼성전자 평택캠퍼스. 사진제공=삼성전자



삼성전자는 다음 세대 제품의 양산 계획까지 공개하며 자신감을 내비치고 있다. 지난달 29일 진행된 2025년 4분기 실적 발표 콘퍼런스콜에서 삼성전자는 “HBM3E 및 HBM4 16단 적층 패키징 기술을 양산 가능한 수준으로 확보했다”고 밝혔다. 설 연휴 이후 엔비디아에 공급할 HBM4 12단에 이어 개선품인 16단 제품까지 준비를 마쳤다는 의미다.

7세대인 HBM4E 시장도 선점하겠다는 포부다. 삼성전자는 지난해 10월 미국 새너제이에서 업계 최초로 HBM4E의 목표 동작 속도를 13Gbps로 제시했다. 이는 HBM4(초당 10Gb 이상)보다 30% 향상된 수치다. 삼성전자는 한 세대 앞선 공정 기술과 속도전을 내세워 기술 주도권을 놓치지 않겠다는 전략이다.

삼성전자가 HBM4에서 영향력을 확대할수록 그래픽처리장치(GPU), 중앙처리장치(CPU), 텐서처리장치(TPU) 등 ‘XPU’로 다변화되는 AI 반도체 시장에서의 입지 또한 강화될 것으로 전망된다. 데이터 처리 위주였던 이전 세대와 달리 HBM4는 하단부에 맞춤형 설계가 필요한 베이스 다이(로직 다이)가 필수적이다.

이에 HBM4부터는 설계와 제조, 파운드리를 잇는 통합 역량이 필수적인데 삼성전자는 전 세계에서 유일하게 이 같은 ‘원스톱 솔루션’으로 제공할 수 있는 회사다. 업계 관계자는 “제조한 HBM을 대만으로 보내서 조립하는 경쟁사들과 달리 삼성전자는 공정을 일괄 처리할 수 있다”며 “삼성의 HBM4 성능과 공급량에 차세대 AI 가속기 성능이 달려 있다”고 설명했다.

구경우 기자 bluesquare@sedaily.com