GPU를 아무리 많이 만들어도 데이터를 제때 공급하지 못하면 설비는 논다. AI 반도체 경쟁의 무게가 GPU에서 고대역폭메모리(HBM)와 메모리 시스템 전체로 옮겨가고 있고, 그 한가운데에 두 한국 회사가 있다.
9월 16일 장 초반 코스피는 6,630선에서 혼조였고, 간밤 미국 반도체주 반등에 SK하이닉스와 삼성전자우가 오름세를 보였다. 삼성전자 보통주 장중 시세는 작성 시점에 교차 확인이 되지 않아 표기하지 않았다.
공장이 아무리 빨라도 원재료가 늦게 오면 설비를 놀릴 수밖에 없다. AI 가속기의 연산 성능이 높아질수록 메모리에서 데이터를 가져오는 속도가 전체 성능의 상한이 된다. 아래로 내려가면 이 연쇄가 한 칸씩 켜진다.
생성형 AI와 AI 에이전트가 복잡해질수록 처리할 데이터가 불어난다. 지난 몇 년 시장은 이 계산을 맡는 GPU에 관심을 몰아줬고, 엔비디아가 대표 수혜주가 됐다.
질문이 바뀌었다. 누가 더 좋은 GPU를 만드나에서 누가 GPU가 필요로 하는 데이터를 더 빠르고 효율적으로 공급하나로. 엔비디아·AMD·빅테크 자체 칩까지 가속기가 다양해질수록 이 질문은 커진다.
HBM은 D램 여러 개를 수직으로 쌓고 연결해 GPU와 훨씬 많은 데이터를 빠르게 주고받는다. 세대가 바뀔 때마다 속도·대역폭·전력효율을 동시에 올려야 하고, HBM4부터는 하단 로직 베이스 다이가 고객별로 달라진다.
HBM 역시 D램 생산능력을 쓰고 공정은 더 복잡하다. 삼성전자는 2분기 실적 발표에서 서버 D램·eSSD·HBM 수요가 강하고 제한된 공급으로 부족이 이어질 가능성을 언급했다. HBM 판매 증가가 메모리 가격 전반으로 번지는 통로다.
오픈AI는 2025년 10월 삼성과 SK의 스타게이트 참여를 발표하며 D램 웨이퍼 월 최대 90만 장 투입을 목표로 제시했다. 지금 매달 그만큼을 공급한다는 뜻이 아니라 향후 목표 생산능력이다. 필요한 것은 GPU 몇 개가 아니라 HBM·D램·SSD·네트워크·전력 인프라 전체다.
두 회사 모두 AI 반도체 수혜를 받을 수 있지만 주가를 움직이는 기대의 방향은 다르다. 한 번 공급망에 들어가면 성능·전력·열·패키징·수율을 함께 검증했기 때문에 고객이 메모리를 쉽게 바꾸지 못한다는 점이 둘 모두에게 중요하다.
| 구분 | 삼성전자 | SK하이닉스 |
|---|---|---|
| 핵심 논리 | HBM 경쟁력 회복 | HBM 리더십 지속 |
| HBM4 | 2026년 2월 양산·상업 출하 | 2026년 2분기 대량 출하, 하반기 확대 |
| HBM4E | 12단 샘플 출하(5월) | 샘플 공급·양산 준비(원문 기준) |
| 강점 | 메모리 + 파운드리 + 패키징 | HBM 양산 경험 · 고객 관계 |
| 확장 영역 | 커스텀 HBM · ASIC · 파운드리 | AI 메모리 풀스택 |
| 관전 포인트 | 점유율 회복 속도 | 리더십 유지 여부 |
HBM은 같은 비트를 만드는 데 일반 D램보다 웨이퍼를 더 쓴다. 그 배수와 배정 비중을 가정값으로 두고, 전체 D램 비트 공급이 얼마나 줄어드는지 개념 계산을 해 본다. 실제 수치는 회사·세대마다 다르고 공개되지 않는다.
계산식: 비트 공급 변화 = −배정 비중 × (1 − 1/배수). 웨이퍼 투입량은 비율 결과를 바꾸지 않고 보조 행의 절대량만 바꾼다. 수율·세대 전환·증설은 반영하지 않은 개념 계산이며 전망치가 아니다.
질문은 AI가 성장하느냐가 아니라 그 성장이 실제 주문과 실적으로 얼마나 연결되느냐다. 여섯 가지를 펼쳐 보자.
제품을 개발했다는 발표보다 실제 판매량이 중요하다. SK하이닉스의 하반기 생산 확대, 삼성전자의 판매 3배 목표가 분기 실적에 숫자로 찍히는지 본다.
"만들 수 있는가"에서 "얼마나 많이, 안정적으로, 높은 수율로 공급하는가"로 질문이 옮겨갔다.엔비디아·AMD·오픈AI 생태계·빅테크 자체 ASIC까지 고객이 얼마나 넓어지는지 봐야 한다. HBM은 어떤 가속기 플랫폼에 실제로 들어가느냐가 실적으로 이어진다.
좋은 제품을 개발한 회사보다 공급망에 들어간 회사가 실적을 가져간다.다음 경쟁은 표준 제품에서 고객 맞춤형으로 이동할 가능성이 있다. 삼성전자는 HBM4E 샘플 공급을 시작했고 커스텀 HBM도 준비 중이다.
로직 베이스 다이가 고객별로 달라질수록 메모리·로직·패키징을 함께 설계하는 능력의 값이 오른다.HBM 확대가 범용 D램 공급을 얼마나 제한하는지 확인한다. SK하이닉스도 HBM 투자 확대가 범용 D램 수급 개선으로 이어질 수 있다고 본다.
HBM과 D램 가격이 동시에 오르면 메모리 업체의 실적 레버리지가 커진다.HBM 수요의 뿌리는 데이터센터 투자다. 마이크로소프트·구글·메타·아마존·오픈AI의 투자가 계속 늘어나는지가 중요하다. 최근에는 돈의 흐름이 훈련에서 추론·보안으로 옮겨간다는 분석도 나왔다.
투자의 방향이 바뀌어도 총량이 유지되는지를 따로 볼 것.수요가 아무리 좋아도 생산능력이 지나치게 빠르게 늘면 장기적으로 공급과잉이 생길 수 있다. 반도체 투자에서 수요만큼 공급을 보는 이유다.
AI 시대에도 메모리 사이클 자체가 사라진 것은 아니다.특정 날짜가 확정되지 않은 이벤트는 날짜 대신 확인 주기로 적었다.