내년 하반기 세상에 나오는 6세대 고대역폭메모리(HBM) 제품인 HBM4에 대한 빅테크의 ‘러브콜’이 이어지고 있다. 엔비디아, 구글, 메타, 마이크로소프트(MS) 등 빅테크에 이어 미국 1위 전기차 기업인 테슬라도 고객 명단에 이름을 올렸다. 공급 부족 여파로 물량 확보가 쉽지 않은 지금의 HBM 시장 상황(5세대 HBM3E 기준)이 6세대에도 지속될 것으로 보고, 주요 메모리업체의 HBM4 개발 현황과 공급 여력 등을 선제적으로 확인하고 나선 것이다.
"HBM4 만들어달라" 테슬라도 삼성·SK에 줄섰다

HBM4 확보 나선 테슬라

19일 반도체업계에 따르면 SK하이닉스와 삼성전자는 최근 테슬라로부터 HBM4 공급 요청을 받고 시제품을 개발하는 것으로 확인됐다. 빅테크들이 맞춤형 HBM을 주문한 것과 달리 테슬라는 범용 HBM4 공급을 요청한 것으로 알려졌다. 업계에선 테슬라가 추후 시제품이 나오면 성능을 비교한 뒤 메인 공급업체를 선정할 것으로 내다보고 있다.

테슬라는 자체 인공지능(AI) 칩을 장착한 슈퍼컴퓨터 ‘도조(Dojo)’의 성능 향상에 사활을 걸고 있다. 테슬라는 “단순한 전기차 기업이 아니라 AI 기업이 되겠다”는 일론 머스크 최고경영자(CEO)의 뜻에 따라 AI와 도조에 막대한 돈을 쏟아붓고 있다. 도조에는 테슬라가 자체 개발한 AI칩 ‘D1’과 HBM이 함께 들어간다. 도조의 초기 모델에 3세대 HBM인 HBM2E가 들어간 것으로 알려졌다.

테슬라가 HBM4 공급을 요청한 건 도조의 성능을 끌어올리려면 그에 걸맞은 고용량 메모리 반도체가 필요하다고 판단했기 때문이다. 방대한 데이터를 효율적으로 처리하는 동시에 AI 모델을 효과적으로 훈련하려면 고성능 HBM은 필수여서다. HBM4가 테슬라가 개발 중인 AI 데이터센터에 사용될 가능성도 있다.

달아오르는 HBM4 시장

HBM4부터는 이전 세대와 다른 공정 방식이 적용된다. HBM3E까지는 메모리업체가 그래픽처리장치(GPU)와 HBM을 연결하는 베이스다이를 만들었지만, HBM4부터는 파운드리(반도체 수탁생산) 업체와 협업해서 개발해야 한다. 공정 방식이 확 바뀐다는 점에서 HBM4는 삼성에는 판세를 뒤엎을 기회로, SK하이닉스에는 시장 주도권을 더욱 확고하게 움켜쥘 승부처로 꼽힌다.

삼성과 SK하이닉스가 HBM4 시장 선점을 위해 올인하는 이유다. 글로벌 투자은행 모건스탠리에 따르면 세계 HBM 시장 규모는 지난해 40억달러(약 5조3000억원)에서 2027년엔 330억달러(약 44조원)로 커진다. 현재 HBM 시장은 SK하이닉스가 AI가속기 시장의 90% 이상을 점유한 엔비디아를 잡으면서 시장을 주도하고 있다.

삼성전자는 HBM4에서 역전의 발판을 마련하기 위해 내부 파운드리 사업부뿐 아니라 경쟁사인 대만 TSMC와도 손잡기로 했다. 삼성이 최대 강점으로 내세우던 HBM 설계 및 생산, 파운드리를 한 번에 할 수 있는 ‘턴키’(일괄 수주) 능력을 앞세우기보다 고객이 원하면 HBM4만 직접 설계·생산하고 베이스다이 제작은 TSMC에 맡기겠다는 것이다.

한발 앞선 SK하이닉스도 HBM4 개발에 속도를 내고 있다. 업계 관계자는 “테슬라를 고객으로 확보하면 향후 자율주행, 휴머노이드 등 AI와 관련한 엄청난 물량을 추가로 따낼 가능성이 높아질 뿐 아니라 다른 테크기업들을 고객사로 유치하는 데도 도움이 될 것”이라며 “아직 제품도 나오지 않은 HBM4를 둘러싸고 보이지 않는 경쟁이 갈수록 치열해지고 있다”고 말했다.

김채연 기자 why29@hankyung.com