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삼성·SK하이닉스, AI시대 'HBM' 수요 증가에 투자 '박차'

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삼성·SK하이닉스, AI시대 'HBM' 수요 증가에 투자 '박차'

삼성전자, 천안·온양 등 패키징 라인에 HBM 증설 투자 진행 중
SK하이닉스, 청주공장 내 HBM 생산라인 증설·청주공장 신규 팹(Fab) 건설중

(왼쪽부터)삼성전자의 HBM3E와 SK하이닉스의 HBM3E. 사진=삼성전자, SK하이닉스이미지 확대보기
(왼쪽부터)삼성전자의 HBM3E와 SK하이닉스의 HBM3E. 사진=삼성전자, SK하이닉스
인공지능(AI) 관련 산업이 확대되면서 필수적으로 필요한 고대역폭 메모리(HBM) 수요가 급속하게 늘고 있다. 지난 3분기 실적발표(컨퍼런스콜)에서 SK하이닉스가 "내년 HBM3와 HBM3E 생산량이 모두 매진(솔드아웃) 됐다"고 밝혔을 정도다. 이에 따라 삼성전자와 SK하이닉스는 HBM 관련 투자를 확대하는 등 생산량을 대폭 늘리기 위한 움직임을 보이고 있다. 하지만 늘어가는 시장 수요를 감당하기에는 생산량이 턱없이 부족할 것으로 예상되면서 HBM을 필두로 한 메모리 반도체 시장의 가격상승이 한동안 지속될 것으로 보인다.

10일 업계에 따르면, 삼성전자와 SK하이닉스는 증가하고 있는 HBM 수요를 감당하기 위해 대대적인 투자에 나서고 있다. 삼성전자는 지난 3분기 실적발표에서 HBM 물량 확대를 공식화 한 바 있다. 삼성전자 측은 "HBM2에 이어 HBM3와 HBM3E 등 신제품 생산을 활발히 확대하고 있다"면서 "내년 공급역량은 업계 최고 수준으로 올해 대비 2.5배 이상 확대할 것"이라고 밝혔다.
삼성전자는 현재 천안·온양 등 패키징 라인에 HBM 증설 투자를 진행 중으로 늦어도 내년 3분기까지 장비 셋팅을 완료하고 생산에 돌입한다는 계획이다. 신규 라인에서는 HBM3 제품과 차세대 제품을 생산해 증가하고 있는 HBM 수요에 대응한다는 방침으로 3분기에 투자되는 11조4000억원 상당의 시설투자 자금 중 반도체사업을 담당하는 디바이스솔루션(DS)부문에 10조2000억원을 투자해 생산능력을 강화한다는 전략이다. 기본적으로 캐파(생산능력)를 늘리겠다는 전략으로 풀이된다.

SK하이닉스도 HBM 생산 캐파를 최소 2배 이상 확대한다는 방침에 따라 생산능력을 늘리기 위한 움직임을 전개 중이다. 청주공장 내 HBM 생산라인 증설을 위해 실리콘관통전극(TSV) 본딩, 웨이퍼서포팅시스템(WSS) 등 HBM 양산에 필요한 장비 일체를 발주한 것으로 알려졌다. 청주공장 인근에는 2025년 완공을 목표로 신규 팹(Fab)도 건설중으로 차세대 HBM이 이곳에서 생산될 가능성이 높다.

생산시설 확대뿐만 아니라 조직구조도 변경해 힘을 쏟고 있다. SK하이닉스는 '2024 정기 조직개편 및 임원인사'를 통해 'AI 인프라' 조직을 신설하고 김주선 사장을 선임했다. 이 조직산하에 'HBM 비즈니스'를 신설해 HBM 관련 역량과 기능을 결집한다는 전략이다.

SK하이닉스의 청주공장 전경. 사진=SK하이닉스이미지 확대보기
SK하이닉스의 청주공장 전경. 사진=SK하이닉스


삼성전자와 SK하이닉스가 HBM 생산능력을 공격적으로 확대하고 있음에도 내년 필요로 하는 전체 HBM 수요를 감당하기에는 턱없이 부족할 것으로 전망 된다. 김동원 KB증권 연구원은 “"내년 삼성전자와 SK하이닉스 HBM 생산능력이 2배로 증설된다고 해도 전체 HBM 수요의 50% 미만 밖에 충족하지 못할 것"이라며 HBM 공급 부족 사태를 예상했다.

내년 HBM 수요는 AI시장에 뛰어드는 기업들이 늘면서 예상보다 더욱 증가할 가능성이 높다. 최근 엔비디아의 AI에 사용될 5세대 HBM3E 칩셋을 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론 3사가 샘플을 제출한 것으로 알려졌으며 AMD도 최신 AI칩셋인 ‘인스팅트 MI300’을 공식 출시했다. AMD의 칩셋은 TSMC에서 대부분 생산하고 있는 것으로 알려졌지만 이미 TSMC 생산능력이 포화상태임을 감안하면 삼성전자와 SK하이닉스에게도 물량이 분배될 가능성이 있다.

결국 높은 수요와 부족한 공급량은 내년 메모리 가격의 고공행진과 시장 호황을 이끌것으로 보인다. 미국반도체산업협회(SIA)는 최근 보도자료를 통해 ”내년 전세계 반도체 매출이 올해보다 13.1% 늘어난 5884억달러에 이를 것“이라고 분석했고 존 뉴퍼 SIA 회장은 "내년 반도체 시장이 강하게 반등해 두 자릿수 성장이 기대 된다"고 내다봤다.


장용석 글로벌이코노믹 기자 jangys@g-enews.com