HBM, 2분기 삼성 반도체 수익 폭발 이끈다

1분기 영업익 6조6천억 ‘깜짝 실적’
2분기 AI용 HBM 기여도 상승 예상
엔비디아 상반기 HBM3E 테스트
공급 가시화 땐 수익성 수직상승


삼성전자가 D램·낸드플래시 등 메모리반도체 가격 반등에 힘입어 지난 1·4분기 6조6000억원의 '깜짝 영업이익'을 달성한 가운데 올 2·4분기부터 인공지능(AI)용 고대역폭메모리(HBM) 사업의 실적 기여도가 본격적으로 높아질 것으로 기대되고 있다. 이르면 상반기 중 고성능·고용량 제품인 HBM3E(HBM 5세대) 제품의 엔비디아 공급이 가시화되면 삼성전자 반도체 부문의 수익성이 수직상승할 것으로 전망된다.

■상반기 HBM 5세대 양산 임박

7일 관련 업계에 따르면 엔비디아는 빠르면 올 상반기 내 삼성전자가 개발한 36기가바이트(GB) 용량의 12단(H) HBM3E 제품에 대한 품질인증(퀄) 테스트를 마무리한다. 삼성전자는 엔비디아의 인증 획득에 대비해 상반기 중 HBM3E 양산 준비를 마칠 계획이다. 업계는 삼성전자가 엔비디아의 HBM3E 제품 검증을 통과할 가능성이 높다고 보고 있다. 삼성전자는 지난해까지 SK하이닉스에 HBM 시장을 내주며 후발주자로 밀려났지만, 최근 전사적 역량을 집중하며 HBM 기술력을 크게 끌어올린 것으로 분석됐다.

실제 지난 3월 엔비디아 주최로 열린 세계 최대 AI 컨퍼런스인 'GTC 2024'에서 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 삼성전자 부스를 찾아 HBM3E 12단 실물 제품에 '젠슨 승인'(JENSEN APPROVED)이라는 친필 사인을 남겼는데, 삼성전자의 HBM 기술력 향상을 보여주는 상징적 장면으로 평가됐다.

현대차증권 노근창 연구원은 "삼성전자와 패키징 공법이 유사한 마이크론이 엔비디아에 HBM3E 공급에 성공했다는 점에서 삼성전자의 엔비디아향 HBM3E 승인(Qualification)에 이상 기류는 없을 것으로 보인다"고 말했다.

■엔비디아 납품 시 시장 요동

삼성전자가 HBM3E 인증 획득에 성공할 경우 HBM 시장 판도도 요동칠 전망이다. 삼성전자는 업계 최초로 HBM3E 12단을 구현했다. 성능과 용량 모두 전작인 HBM3(HBM 4세대) 8단 대비 50% 이상 향상했고, 수직 집적도는 20% 이상 높였다. 이를 통해 12단임에도 기존 8단과 동일한 높이로 만들었다. 삼성전자는 올해 HBM 출하량을 전년 대비 최대 2.9배 늘릴 계획이다.

HBM은 AI용 그래픽처리장치(GPU)에 필수 탑재되는 D램이다. 엔비디아 차세대 AI 칩인 'B100'과 'H200'에는 HBM3E가 각각 8개, 6개 장착된다. HBM은 일반 D램보다 공급가가 훨씬 높아 엔비디아향 납품 물량을 많이 확보하는 기업일수록 수익성 제고에 유리하다.

업계 선두인 SK하이닉스는 메모리 3사 중 가장 먼저 24GB HBM3E 8단 양산을 시작해 3월 말부터 엔비디아 공급을 시작했다. SK하이닉스는 지난해 글로벌 HBM 시장점유율 53%(트렌드포스 기준)를 차지하고 있다. 미국 마이크론도 엔비디아 H200에 탑재되는 24GB HBM3E 8단 양산을 시작했지만, 고객사 납품 목적의 대량 양산은 SK하이닉스가 처음이다.

AI 수요 확대에 발맞춰 HBM 성장세도 당분간 지속될 것으로 전망돼 시장 주도권을 둘러싼 3사의 경쟁도 격화될 것으로 전망된다. 시장조사기관 욜그룹에 따르면 글로벌 HBM 시장 규모는 2024년 141억달러(약 19조원)에서 2029년 377억달러로, 167% 가량 급성장이 예상된다.

업계 관계자는 "메모리 가격 반등 덕에 삼성전자의 반도체(DS) 부문이 올 1·4분기에는 5분기 만에 흑자 전환한 것으로 추정된다"며 "삼성전자의 HBM 기술 경쟁력 강화 등을 근거로 증권가도 연간 실적 눈높이를 상향하는 추세"라고 말했다.



mkchang@fnnews.com 장민권 기자

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