AI 칩 '큰손' 떠오른 오픈AI...삼성·SK HBM 확장 기회 열려

AI ASIC 시장 확대 가속화…탈엔비디아·고객사 다변화로 HBM 가격협상력 높아져

인공지능(AI) 반도체 선두 주자인 엔비디아가 주도하는 HBM(고대역폭 메모리) 공급망에 균열이 발생하고 있다. 글로벌 빅테크들이 자체 AI 반도체 개발에 주력하는 가운데 챗GPT 개발사인 오픈AI도 최근 삼성전자·SK하이닉스와 중장기적 협력을 발표했다. 이에 따라 이들 메모리 기업의 HBM 시장 확장은 물론 가격 협상력도 동시에 높아질 것으로 기대된다.

9일 업계에 따르면 삼성전자, SK하이닉스 등 주요 메모리 기업들은 중장기적으로 HBM 고객사 다변화를 추진할 계획이다.

SK하이닉스의 HBM4(6세대 고대역폭메모리)(사진=SK하이닉스)

HBM 시장은 AI 반도체 최대 기업인 엔비디아가 핵심 고객사로 자리해 왔다. 그러나 엔비디아 칩의 독과점 및 높은 구매비용으로 인해 전 세계 빅테크 기업들은 최근 자체 AI ASIC(주문형반도체) 개발을 적극 추진하고 있는 추세다. 구글과 메타, 아마존웹서비스(AWS), 화웨이 등이 대표적인 사례다.

시장조사업체 욜디벨롭먼트의 최근 분석에 따르면 AI ASIC 시장은 지난해 90억 달러에서 오는 2030년 850억 달러로 연평균 45%의 성장률을 보일 것으로 전망된다. 욜디벨롭먼트는 "현재 AI칩 시장은 GPU가 주도하고 있지만, AI AISC이 전략적 대안으로 부상하고 있다"며 "AI칩 업계 중 가장 빠르게 성장하는 분야가 될 것"이라고 설명했다.

오픈AI도 최근 대형 HBM 고객사로 부상하고 있다. 오픈AI는 최첨단 파운드리인 3나노미터(nm) 공정 기반의 자체 AI 반도체 개발을 추진 중인 것으로 알려졌다. 칩 설계는 브로드컴과 양산은 TSMC와 협력하는 구조다.

이와 관련 샘 알트만 오픈AI 대표는 지난 1일 이재용 삼성전자 회장, 최태원 SK 회장 등과 잇따라 만나 메모리(HBM) 공급과 관련한 LOI(의향서)를 체결한 바 있다. 샘 알트만 오픈AI 대표는 양사와의 만남에서 웨이퍼 기준 최대 월 90만장에 달하는 고성능 D램 공급량을 요구한 것으로 알려졌다. 

업계가 추산하는 삼성전자·SK하이닉스의 D램 생산능력 합계가 월 120만장 수준이라는 점을 고려하면 막대한 규모다. 고성능 D램에는 HBM과 첨단 공정 기반의 서버용 D램, 저전력 D램(LPDDR), HBM 등이 포함될 것으로 관측된다.

빅테크 기업들의 이 같은 탈(脫) 엔비디아 전략은 삼성전자, SK하이닉스 등 메모리 기업들에게는 기회로 작용할 전망이다. HBM 시장 자체가 커질 뿐만 아니라, 고객사 다변화를 통해 가격 협상력에서 유리한 위치를 점할 수 있기 때문이다.

반도체 업계 관계자는 "오픈AI가 삼성전자, SK하이닉스와 중장기적인 협력을 논의한 만큼 HBM4E 시장부터는 시장 구도에 변화가 예상된다"며 "엔비디아도 구매 비중이 축소되면서 이전만큼 HBM에 대한 단가 인하 압박을 요구하지는 못하게 될 것"이라고 설명했다.