[딜사이트 한보라 기자] 올해 3분기 SK하이닉스가 역대 최대 D램 시장 점유율을 달성했다. 고대역폭메모리3(HBM3) 등 고부가 제품 시장을 선점, 생성형 인공지능(AI) 서비스 최대 수혜자로 꼽힌 결과다. SK하이닉스와 삼성전자의 D램 시장 점유율 격차는 2개 분기 연속 줄어들어 5% 안으로 좁혀졌다. 

반도체 업계는 생성형 인공지능(AI)이 불러온 메모리 반도체 시장 지각변동이 고착화될 것으로 보고 있다. 범용성 높은 제품을 박리다매로 팔아 성과를 내는 시기는 끝났다는 판단이다. 한정된 투자 재원으로 최대 이익을 보기 위해서는 HBM 시리즈와 같은 스페셜티(specialty) 제품을 중심으로 생산 역량을 총집결해야 한다. 

27일 시장조사업체 옴디아에 따르면 올해 3분기 삼성전자와 SK하이닉스의 매출 기준 시장 점유율 격차는 4.4%까지 좁혀졌다. 삼성전자 시장 점유율은 2분기 40.0%, 3분기 39.4%로 소폭 하락했다. 반면 SK하이닉스는 1분기 24.7%에서 2분기 31.0%, 3분기 35.0%로 꾸준한 상승세를 보이며 역대 최대 시장 점유율을 기록했다. 3분기 매출 기준 3위는 미국의 마이크론으로 21.5%다. 

지난 3분기 옴디아의 분석에 따르면 SK하이닉스는 글로벌 D램 제조사 중 유일하게 시장 점유율을 확대했다. 이는 챗GPT가 불러온 생성형 AI 열풍 때문이다. 최근 글로벌 서버 업체들은 생성형 AI가 원활한 인퍼런스(추론) 서비스를 제공할 수 있도록 빅데이터를 학습시키는데 총력을 기울이면서 HBM 수요가 폭발하고 있다. 

엔비디아 H100과 같은 고성능 AI 가속기는 생성형 AI의 두뇌 역할을 한다. 엔비디아는 대만 파운드리 TSMC에 GPU 제조를 맡긴다. TSMC는 SK하이닉스로부터 HBM3를 받아 실리콘 인터포저에 조립한다. 이후 TSMC에서 2.5D 첨단 패키징 작업까지 마치면 작업이 끝난다. 이렇게 완성된 H100 가격은 개당 5000만~6000만달러(650억~780억원) 수준이다.

현시점에서 엔비디아에 주문한 H100을 받기 위해서는 52주를 기다려야 한다. 공정 난이도가 급속도로 올라가면서 HBM3 생산과 패키징 작업에 병목 현상이 발생했기 때문이다. 반도체 업계는 과거 범용(commodity)을 찍어낼 때와는 응용처 요구가 달라졌다고 말한다. 패키징 작업이 끝나면 불량 부품 교체가 어려워진 만큼 납품 조건으로 품질을 가장 우선적으로 보고 있다. 

이에 따라 D램 판가가 형성되는 구조도 달라지고 있다. 과거에는 스마트폰, PC 등에 탑재되는 범용 제품을 얼마나 싸게 만들어 물량 공세를 할 수 있느냐가 중요했다. 이때는 새 제품의 가격이 초반에나 반짝 프리미엄 가격으로 팔리다 점점 떨어지면서 차세대 제품과 매출 점유율이 크로스오버 되는 게 일반적이었다. 이른바 '무어의 법칙'이 통하던 시기였다. 

그러나 DDR5, HBM3가 출시된 이후 상황은 바뀌고 있다. DDR5는 출시 직후보다 현재 판가가 더 높다. DDR5 가격 프리미엄은 연초 30%에 불과했지만 지금은 40%를 넘어선다. HBM3는 전체 시장에서 비트그로스로 차지하는 비중이 2% 밖에 되지 않지만 가격 프리미엄이 기대되는 만큼 관련 투자는 막대한 규모로 이뤄지고 있다. 

정성공 옴디아 애널리스트는 "다른 제품 판가가 안정화돼도 내년 HBM 시리즈 매출 비중은 전체 시장의 10%를 넘어설 것"이라며 "이는 AI향 생성형 제품군의 가격 프리미엄이 떨어지지 않기 때문"이라고 설명했다. 이어 "메모리 제조사들이 프리미엄 제품에 열중하다 보면 생산 여건상 커머디티 제품 판가도 동반 상승하게 될 것"이라고 전망했다. 

현재 HBM 시장 선두를 점한 건 SK하이닉스다. 생성형 AI 시장을 둔 SK하이닉스와 삼성전자 간 다툼은 내년 상반기 HBM3E가 출시되면 어느 정도 승자와 패자가 결정될 것으로 보인다. HBM은 D램 여러 개를 수직으로 적층해 데이터 처리 속도를 높인 제품이다. SK하이닉스와 삼성전자·마이크론은 각기 다른 공정을 사용해 D램을 적층하겠다고 밝혔다. 

반도체 업계 관계자는 "기술력만 따지면 SK하이닉스의 HBM 패키징 공정(MR-MUF)이 더 뛰어나지만 실제 제품 양산에 돌입했을 때 생산성이 얼마나 나와줄지, 엔비디아 GPU와 패키징 됐을 때 성능이 얼마나 뛰어날지는 완성품을 까보지 않으면 알 수 없다"며 "어떤 업체의 HBM이 성능을 잘 구현하느냐가 경쟁 우위를 가를 것"이라고 말했다.