[반도체 · 09.24 오후판] AI 수요 폭발 HBM 증산전

무슨 일이 있었나

KB증권은 9월 24일 AI 인프라 투자의 중심축이 GPU 밖으로 확장되고 있다고 분석했다.

김동원 본부장은 인텔·AMD·ARM의 주가 상승 배경으로 CPU와 메모리 투자 기대를 들었다.

메타의 AI 에이전트 서비스 확산은 AI 수익화 가능성을 높이는 사례로 제시됐다.

김동원 본부장은 수익화 가능성이 커질수록 하이퍼스케일러의 투자가 오래갈 것으로 봤다.

AI 에이전트는 기존 생성형 AI보다 더 빈번하고 지속적인 추론 연산을 요구한다.

KB증권은 삼성전자와 SK하이닉스의 전략적 가치가 높아질 것으로 평가했다.

숫자로 보는 수요 변화

에이전틱 AI에는 초당 1000토큰 수준의 높은 처리 성능이 요구된다.

AMD는 미국 반도체 기업 중 4번째로 시가총액 1조달러를 돌파했다.

앞서 엔비디아와 브로드컴, 마이크론이 시가총액 1조달러를 넘어섰다.

서버 CPU 증가는 고용량 DDR5 서버 D램 수요를 늘리는 요인이다.

GPU와 AI 가속기 증가는 HBM 수요를 함께 끌어올리는 요인이다.

메모리가 병목을 푸는 법

HBM은 여러 D램을 수직으로 쌓아 가속기에 데이터를 빠르게 공급하는 메모리다.

DDR5는 서버 CPU가 처리할 데이터를 담는 범용 D램 규격이다.

기업용 SSD는 AI 데이터센터의 대규모 데이터를 저장하고 불러오는 장치다.

zHBM은 HBM을 AI 가속기 위에 수직 적층해 데이터 이동 거리를 줄이는 구조다.

삼성전자는 2026년 8월 FMS에서 zHBM 목업을 업계 최초로 공개했다.

삼성전자는 zHBM 적용 시스템이 HBM5보다 최대 8배 높은 성능을 낸다고 밝혔다.

앞으로 볼 것

김동원 본부장은 AI 병목이 메모리로 이동하고 있다고 진단했다.

그는 데이터 공급량과 공급 속도가 에이전틱 AI의 핵심 경쟁력이라고 설명했다.

그는 삼성전자 zHBM 샘플이 2027년 말 공급될 것으로 예상했다.

그는 GPU를 심장, CPU를 두뇌, 전력을 산소, 메모리를 혈관에 비유했다.

삼성전자와 SK하이닉스의 재평가는 AI 인프라 투자와 메모리 수요에 달렸다.

무슨 일이 있었나

이코노미톡뉴스는 2026년 9월 23일 미·중 AI 경쟁과 한국 HBM 산업을 분석했다.

HBM은 여러 D램을 수직 연결해 AI 가속기의 데이터 처리 속도를 높이는 메모리이다.

미국 빅테크와 반도체 기업의 AI 인프라 지출은 한국 HBM의 판매 기회를 넓힌다.

삼성전자와 SK하이닉스에는 수요 증가와 대중 수출통제가 함께 작용한다.

BIS는 일정 성능 이상의 HBM에도 대중 수출통제를 적용한다.

수요가 실적으로 바뀌는 조건

HBM 판매 실적은 고객 인증과 공급계약, 생산수율, 판매가격에 따라 달라진다.

수율은 투입한 웨이퍼에서 정상 제품을 얻는 비율로 원가와 공급량을 좌우한다.

고객사의 공급처 다변화와 경쟁사의 기술개발은 한국 기업의 현재 지위를 흔들 수 있다.

삼성전자와 SK하이닉스는 HBM 수요를 장기적인 기술 우위로 이어가야 한다.

첨단 패키징과 베이스다이, 맞춤형 설계, 생산수율의 격차도 경쟁력을 좌우한다.

중국 생산거점의 부담

삼성전자는 중국 시안에서 낸드플래시를 생산한다.

SK하이닉스는 우시에서 D램을 만들고 다롄에서 낸드 관련 시설을 운영한다.

중국은 판매시장이면서 글로벌 메모리 공급을 맡는 주요 생산기지이다.

중국 공장은 미국산 장비와 기술을 사용해 미국의 허가제도에 영향을 받는다.

규제가 강화되면 장비 반입과 공정 개선의 불확실성이 커질 수 있다.

대중 규제가 강해지면 미국 AI 공급망에서 한국 HBM의 전략적 가치가 커질 수 있다.

허가제도에서 볼 숫자

미국은 제품 성능과 최종 사용자, 사용 목적에 따라 서로 다른 허가 기준을 적용한다.

BIS는 2026년 1월 15일 H200·MI325X급 중국·마카오행 수출을 개별 심사로 바꿨다.

대상은 총처리성능 2만1000 미만, D램 대역폭 6500GB/s 미만 제품이다.

수출자는 미국 내 공급과 고객 보안, 미국 내 제3자 성능검사 요건을 충족해야 한다.

중국·마카오행 물량의 총처리성능은 미국 내 같은 제품 출하량의 50% 이하여야 한다.

조건부 허용이 넓어지면 중국 수요와 현지 기업의 개발 속도가 함께 높아질 수 있다.

앞으로 볼 것

중국 AI 기업들은 칩 접근이 제한된 상황에서 모델 효율과 오픈웨이트 전략을 강화한다.

효율이 높아지면 작업당 필요한 연산량과 메모리 사용량이 줄어들 수 있다.

서비스 가격이 낮아져 이용량이 늘면 전체 HBM 수요는 오히려 커질 수 있다.

중국의 반도체 자립은 양산능력과 수율, 고객 채택을 함께 살펴야 판단할 수 있다.

첨단 메모리와 패키징, 제조 장비는 여러 국가와 기업이 연결된 공급망을 필요로 한다.

한국 기업은 특정 국가와 고객에 대한 의존도를 낮추는 노력도 필요하다.

미·중 정상회담 뒤 수출허가 기준과 양국 기업의 실제 투자가 다음 판단 기준이다.

무슨 일이 있었나

하이브리드 본딩의 HBM 양산 도입은 예상보다 늦어지고 있다.

SK하이닉스는 9월 9일 새너제이 SEMI 행사에서 양산 적용에 필요한 두 기준을 제시했다.

수율은 90~98% 수준, 제품 수명은 3~5년이다.

김지훈 SK하이닉스 아메리카 시니어 디렉터는 12단 초과 적층의 병목을 짚었다.

적층 단수가 높아질수록 발열, 수율, 패키징 난도가 함께 커진다는 설명이다.

기술과 전환 조건

하이브리드 본딩은 D램의 마이크로 범프를 없애고 구리 배선을 직접 잇는다.

범프가 사라지면 HBM 두께를 줄일 수 있어 16단과 20단 적층에 유리하다.

하지만 주요 HBM 제조사는 이 방식을 본격적인 양산 공정에 아직 적용하지 않았다.

양산성과 장기 신뢰성을 확보하기 전에는 공정 전환을 서두르기 어렵다.

업계는 적층 단수가 20단 이상으로 높아지면 중장기 전환이 필요하다고 본다.

엔비디아의 선택지

엔비디아는 루빈 울트라의 HBM 구성을 여러 사양으로 평가하고 있다.

당초 중심은 HBM4E 12단이었지만 HBM4E 8단도 후보에 들어갔다.

HBM4 8단과 12단도 평가 대상에 포함됐다.

트렌드포스는 HBM4E 검증 일정과 공급 제약을 사양 조정의 배경으로 꼽았다.

최종 메모리 사양은 아직 정해지지 않았다.

업계에서는 삼성전자와 SK하이닉스의 엔비디아용 HBM4도 8단 비중이 커진다고 본다.

엇갈린 장비 전략

한화세미텍은 지난해부터 하이브리드 본더를 차세대 주력 장비로 내세웠다.

TC 본더 후발주자인 한화세미텍은 기술 전환을 시장 선점 기회로 삼았다.

한미반도체는 하이브리드 기술의 필요성을 인정하면서 전환 시점을 늦게 봤다.

곽동신 회장은 HBM4·HBM5의 조기 전환을 과도한 투자로 판단했다.

그는 이 선택을 큰 칼로 작은 닭을 잡는다는 우도할계에 비유했다.

한미반도체는 올해 하반기 HBM5·HBM6용 와이드 TC 본더를 출시할 계획이다.

앞으로 볼 것

한미반도체는 2020년 확보한 기술을 바탕으로 하이브리드 본더도 개발하고 있다.

회사는 HBM4와 HBM5까지 TC 방식으로 대응한다는 전략을 세웠다.

회사는 16단 이상 HBM 양산 시점을 2029년으로 예상하고 고객사와 소통하고 있다.

전환 시점은 초고단 HBM 수요와 양산 수율이 얼마나 빨리 확보되느냐에 달렸다.

엔비디아의 최종 사양과 HBM 제조사의 양산 채택 시점이 다음 변수이다.

실적 발표를 앞둔 마이크론

마이크론은 미국의 D램·낸드·HBM 제조사이다.

회사는 9월 30일 현지시간으로 2026 회계연도 4분기 실적을 발표한다.

회사가 제시한 분기 매출 범위는 490억달러에서 510억달러이다.

매출총이익률 전망은 약 86%이다.

비GAAP 희석 주당순이익 전망은 30달러에서 32달러이다.

숫자로 보는 실적 기대

월가의 매출 예상치는 504억2000만달러이다.

월가의 주당순이익 예상치는 31.14달러이다.

두 예상치는 전년 동기보다 각각 3배 이상과 10배 이상 높은 수준이다.

마이크론의 3분기 매출은 414억5600만달러였다.

이는 2분기 매출 238억6000만달러보다 74% 증가한 규모이다.

3분기 순이익은 GAAP 기준 282억4300만달러였다.

비GAAP 기준 3분기 매출총이익률은 84.9%였다.

HBM4로 좁히는 격차

HBM은 D램을 수직으로 쌓아 데이터 처리 대역폭을 높인 메모리이다.

마이크론은 1베타 D램 기반 HBM4를 주요 고객 플랫폼에 대량 출하 중이다.

여러 최종 고객에게도 제품 인증을 위한 HBM4 샘플을 공급했다.

마이크론은 HBM4 매출이 이미 10억달러를 넘어섰다고 밝혔다.

HBM4 12단 제품의 증산 속도는 이전 세대 HBM3E보다 빠르다.

HBM4E는 1감마 D램을 사용하며 2027년 양산이 예정돼 있다.

공급능력과 장기 계약

업계는 마이크론의 HBM 생산능력이 연말 월 10만장 안팎에 이를 것으로 본다.

마이크론은 AI 데이터센터 고객 등을 상대로 전략적 고객 계약 16건을 맺었다.

전략적 고객 계약은 일정 기간 메모리 물량과 거래 조건을 정하는 장기 계약이다.

마이크론은 이 계약으로 실적의 지속성과 예측 가능성을 높이려 한다.

삼성전자와 SK하이닉스도 HBM4와 HBM4E 생산 확대를 추진하고 있다.

9월 30일에 볼 변수

첫째 변수는 500억달러 매출 가이던스에 실제 실적이 얼마나 근접하는가이다.

둘째 변수는 높은 메모리 가격이 86% 안팎의 매출총이익률로 이어지는가이다.

셋째 변수는 HBM4 생산능력 확대와 추가 고객 인증의 속도이다.

마이크론의 증산은 HBM 공급을 늘리지만 삼성전자·SK하이닉스와 경쟁도 키운다.

HBM4 출하량과 신규 고객 수, 장기 계약 확대 여부가 함께 주목된다.