"수성하는 SK하닉, 공격하는 삼성"...레거시 HBM도 없어서 못 파네

TPU 1개에 HBM 6~8개 탑재… AI 가속기 시장 커지며 수요 폭발 전망

TPU향 초기 HBM 수요는 SK하이닉스, 연간 공급량은 삼성이 앞설 듯

지난 10월 서울 강남구 코엑스에서 열린 '반도체대전(SEDEX) 2025'에 마련된 삼성전자 전시관에 HBM4와 HBM3E 실물이 전시돼 있다. [사진=연합뉴스]

삼성전자와 SK하이닉스가 구글 '텐서처리장치(TPU)'의 부상으로 고대역폭메모리(HBM) 경쟁력을 한층 강화할 것으로 보인다. 엔비디아 일변도의 HBM 시장에 변화가 생기면서 캐파(생산 능력)에서는 삼성전자가 1위로 오를 수 있다는 분석이 나온다.

30일 업계에 따르면 구글의 인공지능(AI) 모델 제미나이3 학습에 사용되는 TPU가 부상하면서 삼성전자와 SK하이닉스의 HBM 공급도 크게 증가할 것으로 관측된다.

TPU는 구글이 AI 연산을 위해 미국 반도체 설계업체 브로드컴과 함께 개발한 칩으로, 하나의 TPU에 6~8개의 HBM이 탑재된다. TPU는 그래픽 연산 장치인 GPU와 용도와 목적이 달라 별도의 시장을 추가적으로 형성할 전망이다. AI 가속기 시장이 기존에 비해 커지는 셈이다.

실제로 페이스북·인스타그램 운영사인 메타플랫폼(메타)이 수십억 달러 규모의 TPU 구매 방안을 논의 중인 것으로 알려져 빅테크 업체들의 신규 수요가 폭발적으로 발생할 것으로 점쳐진다.

이에 삼성전자와 SK하이닉스가 최대 수혜자가 될 것이란 분석이 나온다. 두 회사는 마이크론에 비해 막강한 캐파를 보유하고 있어 급증하는 수요에 신속하게 대응할 수 있는 반면 미국 마이크론은 그렇지 못하기 때문이다.

마이크론의 HBM 캐파(웨이퍼 기준)는 한국 업체들의 3분의 1 수준에 불과한 것으로 알려졌다. 홍콩상하이은행(HSBC)에 따르면 올해 말 기준 SK하이닉스와 삼성전자의 월 HBM 캐파(WPM·Wafer Per Month)는 각각 16만장, 15만장인 반면, 마이크론은 5만5000장에 그칠 것으로 관측된다.

내년에도 마이크론(8만장) HBM 캐파는 SK하이닉스(18만장), 삼성전자(17만장)의 절반에도 미치지 못할 전망이다.

증권가에선 초기 HBM 물량은 SK하이닉스가 더 많이 공급하겠지만 연간 공급량은 삼성전자가 앞설 것으로 보는 시각이 많다.

삼성전자가 구글과 오랜 협력관계를 바탕으로 올해 하반기 기준 구글·브로드컴에 더 많은 HBM 물량을 공급 중이기 때문이다. 삼성전자는 올해 2분기 브로드컴에 재설계한 HBM3E 샘플을 공급한 것으로 알려졌다. 

이 같은 추세는 레거시 HBM을 지나 6세대인 HBM4가 탑재되는 신규 7세대 TPU에서 더욱 심화될 것으로 관측된다. 삼성전자는 HBM4 들어 개발 속도를 올리며 SK하이닉스와의 개발 시간차를 거의 따라잡은 상태다.

김동원 KB증권 연구원은 삼성전자를 구글 TPU 최대 수혜 기업으로 꼽으며 "내년 8세대 TPU 모델은 HBM4 탑재가 예상돼 내년 HBM3E와 HBM4 중심의 삼성전자 HBM 공급 물량은 전년 대비 2배 이상 증가할 것으로 추정된다"고 말했다.