확장하는 빅테크 HBM4 수요… 삼성·SK 모두 기회

AI 가속기 성능 경쟁, 차세대 메모리 확보전으로 확산

AMD·브로드컴·구글 잠재 수요 부상…HBM4E까지 관심

삼성전자 HBM4 [사진=삼성전자]

인공지능(AI) 반도체 경쟁이 심화되면서 고대역폭메모리를 둘러싼 빅테크의 잠재 수요가 빠르게 확대될 것으로 관측된다. 고객사의 수요가 다양해지면 삼성전자와 SK하이닉스 모두에게 새로운 기회가 될 수 있다는 분석이 나온다.

20일 업계에 따르면 AMD, 브로드컴, 구글 등 글로벌 빅테크 기업들은 차세대 AI 가속기 성능 강화를 위해 HBM4 또는 아직 개발 단계인 HBM4E 적용을 적극 검토하고 있는 것으로 알려졌다. 그간 HBM 수요가 엔비디아 중심이었다면 이제는 GPU·맞춤형 ASIC·TPU 등으로 수요 저변이 넓어지는 양상이다.

우선 AMD는 MI 계열 AI 가속기에서 HBM 수요가 빠르게 증가하고 있다. 차세대 MI 시리즈에는 HBM4 채택 가능성이 높게 점쳐진다. 대규모 언어모델(LLM) 학습과 추론 성능을 끌어올리기 위해서는 연산 코어뿐 아니라 메모리 대역폭과 용량 확대가 필수적이기 때문이다. 업계에서는 AMD가 차기 제품에서 HBM 적층 수를 늘리고 대역폭을 대폭 개선할 것으로 보고 있다.

브로드컴 역시 HBM4의 주요 잠재 수요처로 거론된다. 브로드컴은 메타·구글 등 대형 고객사를 위한 맞춤형 AI ASIC(주문형 반도체)을 설계·공급하고 있는데, 이들 칩은 특정 AI 워크로드에 최적화된 구조 특성상 고대역폭 메모리를 필수적으로 요구한다. 클라우드 기업들이 GPU 의존도를 낮추고 자체 AI 칩을 확대하는 흐름과 맞물리며, 브로드컴의 HBM 수요도 동반 증가할 가능성이 크다.

특히 구글은 차세대 TPU에 HBM4E를 적용하는 방안을 검토 중인 것으로 전해진다. 구글은 기존 텐서처리장치(TPU) 세대에서 HBM을 적극 활용해 왔으며, 향후 대규모 AI 모델 대응을 위해 메모리 대역폭을 한층 끌어올릴 필요성이 커진 상황이다. 업계 일각에서는 구글이 HBM4를 건너뛰고 바로 확장 버전인 HBM4E를 채택할 가능성도 제기한다.

이 같은 수요 확대는 삼성전자와 SK하이닉스 모두에 긍정적이다. 양사는 HBM4 양산을 준비 중이며, AMD·브로드컴 등을 잠재 고객군으로 두고 기술 협력을 이어가고 있다. 특히 삼성전자는 과거 AMD와 모바일·그래픽 분야에서 협력 관계를 구축해 왔으며 AMD가 삼성의 파운드리 공정을 활용한 사례가 있는 만큼 전략적 관계가 이어지고 있다는 분석이다. 업계에서는 차세대 AI 가속기 개발 과정에서도 양사 간 기술 협의가 지속될 가능성을 높게 보고 있다.

SK하이닉스 역시 기존 HBM 시장 선점 경험을 바탕으로 빅테크와의 협력을 확대하고 있다. 엔비디아에 HBM3E 주 공급자로 쌓은 명성과 더불어 앞으로 고객 맞춤형 HBM 설계 역량이 중요해지는 만큼 활약이 기대되는 대목이다.

업계 한 관계자는 "AI 가속기 경쟁은 이제 연산칩 성능을 넘어 메모리 구조 경쟁으로 이동하고 있다"며 "HBM4를 안정적으로 공급할 수 있는 기업이 빅테크 고객을 선점하게 될 것"이라고 말했다.