삼성·엔비디아 HBM 공급 협상은?···SK하이닉스·마이크론 선점 속 ‘품질·인증’ 해결 남아

지난 26일(현지시각), 한미 정상회담에 참석한 양국 주요 기업 경영진이 워싱턴에서 만났다. 삼성전자 이재용 회장과 엔비디아 젠슨 황 최고경영자가 공식 회의 후 친밀한 포옹 장면을 연출하며 협력 의지를 보여줬다. 그러나 인공지능(AI) 반도체 시장의 핵심 부품인 고대역폭메모리(HBM) 공급을 위한 삼성과 엔비디아 간 협상은 아직 마무리되지 않고 있다고 샘모바일이 26일 보도했다.

엔비디아는 고성능 AI 칩셋에 필요한 HBM을 주로 SK하이닉스와 미국 마이크론에서 조달하고 있다. 삼성전자는 2024년부터 HBM3E(3세대 HBM 기술) 8단(8-layer) 제품에 대해 품질 기준 인증을 통과했으나, 12단(12-layer) 제품 인증은 늦어지고 있다. 주요 걸림돌은 발열 문제와 전력 소비, 그리고 데이터 통신 안정성이다. 삼성은 설계를 개선해 수율과 품질 점수를 높였으나, 엔비디아의 최종 품질 인증은 2025년 4분기로 늦춰졌다.

반도체 업계는 SK하이닉스와 마이크론이 이미 12단 HBM3E를 양산하며 엔비디아 공급망에서 안정적인 지위를 차지한 반면, 삼성은 기술 검증과 인증을 위해 전사 차원의 노력을 집중하고 있다고 전했다. AMD가 삼성의 HBM3E를 AI 가속기인 인스팅트 MI350에 적용한 점은 신뢰를 회복하는 계기로 꼽힌다.

삼성전자는 브로드컴에도 HBM3E를 공급하기 시작해, 발열 기준이 엔비디아보다 완화된 주문형반도체(ASIC) 시장에서는 일정 부분 점유율을 확보했다. 그러나 엔비디아 공급은 아직 기술 검사와 인증 과정이 마무리되지 않아 일정이 지연되고 있다. 업계 관계자는 “발열과 수율 문제는 대부분 해결했으나, SK하이닉스와 마이크론이 이미 공급 물량을 확보해 협상에 영향을 주고 있다”고 말했다.
한편, 미국과 중국 간 무역 협상에서 AI 반도체 수출 제한이 완화될 가능성이 커지면서 HBM의 중국 수출 재개 여부도 삼성 반도체 사업에 큰 영향을 미치고 있다. 지난해 미국 정부가 HBM 수출을 제한해 삼성의 중국 매출이 크게 줄었으나, 최근 일부 완화 조치가 이루어지고 있어 향후 실적 개선 기대감을 높이고 있다.

업계에서는 엔비디아가 올해 하반기부터 내년 초 사이에 삼성의 12단 HBM3E 제품을 본격 도입할 가능성이 있으며, 차세대 6세대 HBM4도 내년부터 대량 공급을 시작할 조짐이라고 분석한다. 하지만 당분간은 SK하이닉스·마이크론 체제가 유지되는 가운데 삼성의 점유율 확대와 공급망 진입 여부는 지속적인 기술 평가와 협상 결과에 달려 있다고 평가된다.

이번 협상은 양사 간 우호 관계와 기술적 진전에도 불구하고, 글로벌 반도체 시장의 긴장과 경쟁 심화 속에서 쉽지 않은 상황임을 보여준다. 삼성전자가 기술력을 바탕으로 엔비디아 공급망에 안정적으로 편입하는지는 2025년 하반기와 2026년 실적에서 가시화될 전망이다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com