HBM의 갈림길: 커스터마이제이션과 3D 적층이 중심이 되다
TREE NEWS 보도: 올해 Hot Chips 컨퍼런스에서 삼성, 마이크론, SK하이닉스, 엔비디아는 AI 가속기를 구동하는 핵심 부품인 HBM(고대역폭 메모리)에 대한 경쟁 로드맵을 제시했습니다. 공통된 의견은 HBM이 표준화된 상품에서 맞춤형 플랫폼으로 진화하고 있으며, 3차원 수직 적층이 공통 아키텍처 방향이라는 것입니다. 열 및 전력 제약이 설계 결정을 지배하고 있습니다.
무슨 일이 있었나
삼성은 HBM 베이스 다이를 단순한 통신 계층에서 맞춤형 AI 플랫폼으로 변환하는 3단계 로드맵을 상세히 설명했습니다. 궁극적인 비전인 ZHBM은 HBM을 XPU 바로 위에 적층하여 기존 2.5D 인터포저를 제거하는 것입니다. 삼성은 이를 통해 HBM5 대비 총 DRAM 전력을 약 70%(절대 100W 이상) 절감하고 대역폭을 2.3배 향상시킬 수 있다고 주장합니다. 한편, 엔비디아는 연구소에 최소 3개의 RVA23 프로세서를 보유하고 있으며 RISC-V 하드웨어에서 CUDA를 실행하는 최초의 공개 데모를 완료하여 NVLink Fusion을 통해 생태계를 타사 맞춤형 CPU에 개방할 가능성을 시사했습니다.
시장 영향: 공급 부족 지속
스토리지 분석가 짐 핸디는 구조적 불일치를 강조했습니다. HBM은 웨이퍼당 기가바이트 수가 표준 DDR의 3분의 1에 불과하며, 업계는 10년 넘게 대규모 신규 팹을 건설하지 않았습니다. 공격적인 일정에도 신규 용량에는 약 2년이 필요합니다. 그 결과 HBM 현물 가격은 약 7배 급등했으며 삼성, SK하이닉스, 마이크론, NAND 공급업체는 비정상적인 매출 성장을 경험하고 있습니다.
이러한 수급 불균형은 메모리 시장 전반에 파급 효과를 미치고 있습니다. AI 인프라는 NAND 및 HDD 공급도 압박하고 있으며, QLC SSD가 새로운 스토리지 계층을 채우고 일부 경우 HDD를 대체하고 있습니다. 키옥시아와 샌디스크(SNDK) 같은 기업이 직접적인 수혜자입니다.
투자자 시사점
- 메모리 가격 결정력: 2025-2026년까지 HBM 및 전체 메모리 가격 강세가 지속될 것으로 예상되며, 삼성, SK하이닉스, 마이크론, 웨스턴디지털/샌디스크 등 공급업체에 혜택이 돌아갈 것입니다.
- 아키텍처 변화: 맞춤형 베이스 다이와 하이브리드 본딩(퓨전 본딩)이 핵심 차별화 요소가 될 것입니다. 고급 패키징 역량을 갖춘 기업(TSMC, ASE)과 장비 업체(Besi, ASML)가 수혜를 볼 것입니다.
- 엔비디아의 RISC-V 전환: CUDA가 RISC-V에서 실행된다면 AI 가속기 생태계에서 엔비디아의 지배력이 약화되어 맞춤형 실리콘 스타트업(예: Tenstorrent, SiFive와 같은 RISC-V IP 벤더)에 기회가 생기지만, 엔비디아의 소프트웨어 해자(moat)가 분열될 위험도 있습니다.
- 열 관리: 전력 밀도가 최우선 제약이 되면서 고급 냉각(액체 냉각, 열 인터페이스 재료)을 전문으로 하는 기업에 대한 수요가 증가할 것입니다.
궁극적으로 AI 컴퓨팅 구축은 둔화되지 않고 있습니다. 효율성 개선으로 인한 이익은 자본 지출을 줄이는 것이 아니라 더 많은 토큰 처리에 재투자되고 있습니다. 투자자에게 메모리 공급망은 AI 거래에서 가장 단단한 병목 현상 중 하나로 남아 있습니다.
