AI 메모리도 고객 따라 다변화…삼성은 'ASIC'·SK는 '엔비디아'

인공지능(AI) 반도체 시장이 AI 가속기를 생산하는 엔비디아부터 구글·아마존 등 빅테크의 자체 칩인 주문형반도체(ASIC)까지 확대되면서 고대역폭메모리(HBM) 고객을 확보하려는 삼성전자와 SK하이닉스의 전략도 달라지고 있다. 삼성전자는 메모리·파운드리·패키징 통합 설루션으로 고객군을 넓히고, SK하이닉스는 엔비디아와의 협력을 축으로 고객 맞춤형 HBM으로 수요에 대응하는 모습이다.

5일 반도체 업계에 따르면 골드만삭스는 올해 ASIC용 HBM 수요가 전년보다 82% 증가해 전체 HBM 시장의 3분의 1을 차지할 것으로 예상했다. 빅테크들이 자사 서비스에 최적화한 AI 칩 개발을 늘리면서 HBM 경쟁도 표준 제품 공급에서 고객사의 설계 요구를 반영한 맞춤형 제품으로 옮겨가고 있는 것이다.

삼성전자는 자체 반도체 뉴스룸에서 설계 단계부터 메모리·파운드리·패키징 조직이 협업해 속도와 전력 소모, 발열, 수율을 함께 최적화하고 개발 기간과 비용을 줄일 수 있다고 설명한다. 삼성전자 관계자는 "빅테크들이 각 기업의 환경과 서비스 등을 고려해 목적에 적합한 맞춤형 AI 가속기를 도입하는 추세"라면서 "시장 수요에 따라 고객에게 최적의 설루션을 제공하고 있다"고 말했다.

지난달 브로드컴과 체결한 전략적 업무협약도 같은 맥락이다. 양사는 브로드컴의 차세대 AI 가속기용 HBM을 포함한 메모리 공급 협력을 추진하고, 삼성전자의 2나노 이하 파운드리 공정과 첨단 패키징 기술로 협력 범위를 넓힐 계획이다. 메모리 공급을 넘어 AI 칩 설계와 생산 전반에서 협업하는 방식이다.
SK하이닉스는 엔비디아와 수년간 쌓아온 공동 개발 경험을 HBM 사업의 중심축으로 놓고 있다. 양사는 지난 6월 엔비디아의 AI 인프라 로드맵에 맞춘 차세대 메모리 공동 개발 파트너십을 체결했다.

SK하이닉스는 그래픽처리장치(GPU)나 ASIC가 담당하던 데이터 제어 기능 일부를 HBM 베이스 다이에 넣은 커스텀 HBM(cHBM)을 개발하고 있다. HBM과 AI 칩 사이의 데이터 이동을 줄여 처리 속도와 전력 효율을 높이는 방법이다. 김주선 SK하이닉스 AI 인프라 사장은 고객의 기술 요구가 빠르게 변화하는 만큼 협업을 바탕으로 차별화된 메모리 설루션을 제공하겠다고 밝혔다.

손인준 유진투자증권 연구원은 "삼성전자는 폭넓은 고객군과 ASIC 시장에서 강점을 보이고, SK하이닉스는 엔비디아 중심의 HBM 시장 리더십을 유지할 것"이라면서 "베이스 다이와 코어 다이의 협업·조달 면에서는 삼성전자가 유리하고, SK하이닉스는 엔비디아와의 긴밀한 파트너십이 강점"이라고 평가했다.

고객 포트폴리오 변화는 점유율에도 영향을 미칠 전망이다. UBS는 지난달 31일 보고서에서 비트 출하량 기준 올해 SK하이닉스가 48%로 선두를 유지하지만, 내년에는 삼성전자가 41%를 차지해 SK하이닉스의 39%를 앞설 것으로 예상했다.

삼성전자가 ASIC 시장 확대를 실제 고객 확보와 공급 계약으로 연결할 수 있을지, SK하이닉스가 자체 AI 칩을 개발하는 빅테크에까지 고객 기반을 넓힐지가 HBM 시장의 향후 변수가 될 전망이다.

이다현 글로벌이코노믹 기자 dh2@g-enews.com