삼성·SK, HBM4 8단 출하 비중 늘린다…엔비디아 공급망 변화 예고

HBM4·4E, 적층 수 줄이고 발열 낮추기 선회…8단 공급 늘어날 듯

삼성전자와 SK하이닉스가 엔비디아향 6세대 고대역폭메모리(HBM4) 출하량에서 8단 비중을 확대할 것으로 파악됐다. 발열 및 공급망 안정성을 고려해, 다양한 HBM 메모리 옵션을 확보하려는 엔비디아의 수급 전략이 주된 영향을 미쳤다. 차세대 제품인 HBM4E도 8단이 주력 제품이 될 가능성이 높아진 상황이다.

26일 업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 올 하반기 엔비디아향 HBM4 8단 공급을 늘릴 계획이다.

삼성전자 HBM4(사진=삼성전자)

앞서 양사는 엔비디아의 차세대 AI 가속기인 '베라-루빈' 시리즈용으로 HBM4 12단 제품을 공급해 왔다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 메모리로, 12단은 D램을 12개 쌓았다는 의미다. 해당 제품의 본격적인 양산 공급 시점은 삼성전자가 올 1분기, SK하이닉스가 2분기로 관측된다.

그러나 최근 엔비디아 HBM 공급망 기조가 변화하고 있다. 삼성전자·SK하이닉스 양사 안팎의 이야기를 종합하면, 올 하반기 양사는 엔비디아향 HBM4 출하량에서 12단 대신 8단 공급 비중을 점차 확대할 계획이다.

메모리 반도체 업계 관계자는 "최근 엔비디아로부터 HBM4 주력 공급 제품을 12단에서 8단으로 변경해달라는 요청이 있었다"며 "이에 맞춰 올 하반기 공급 계획이 수정된 것으로 안다"고 말했다.

또 다른 관계자는 "당초 HBM4 8단에 대한 수요가 일부 있었는데, 올 하반기 해당 제품용 수요가 늘어나 관련 소재·부품 쪽에도 발주 영향이 있었다"며 "정확한 비중은 아직 판단하기 이르나, 엔비디아향 HBM4에서 8단 비중이 늘어나는 추세는 뚜렷해질 것"이라고 설명했다.

업계는 이 같은 변화에는 복합적인 요인이 작용했을 것으로 보고 있다. 성능 면에서는 발열 문제가 대두됐다. HBM4의 경우 이전 세대 대비 데이터 전송통로인 입출력단자(I/O) 수가 2048개로 2배 늘면서, 개별 칩뿐만 아니라 서버 랙 시스템 전체의 발열이 크게 증가했다.

공급망적인 측면도 영향을 미친 것으로 알려졌다. 현재 HBM은 글로벌 빅테크의 공격적인 AI 인프라 투자로 극심한 공급난에 빠져 있다. 반면 HBM4는 성능 및 집적도 향상으로 수율 향상에 불리하다. HBM의 코어 다이인 D램의 수율은 비교적 빠르게 끌어올릴 수 있으나, 이를 12단으로 적층하고 본딩 및 패키징 하는 과정에서 수율은 크게 저하된다.

이에 엔비디아는 기존 HBM4 12단 외에도 8단 제품 수급량을 늘려, 향후 AI 가속기에 탑재되는 메모리 용량에 대한 여러 선택지를 확보하려는 것으로 풀이된다.

반도체 업계 관계자는 "엔비디아가 최신 AI 플랫폼을 설계하는 과정에서 발열 관리를 제일 중요하게 보고 있다"며 "개별 칩 스펙을 하향 조정한다기보다는, 최적의 조합을맞추는 과정이므로 시장 전체 수요에는 큰 변동이 없을 것"이라고 강조했다.

HBM4의 차기 버전인 HBM4E도 당초 12단에서 8단 출하가 유력해진 상황이다. HBM4E는 엔비디아의 차세대 AI 가속기 '루빈-울트라'에 탑재될 예정인 제품이다.

메모리 반도체 업계 고위 관계자는 "HBM4E 12단 및 16단 샘플 역시 논의는 되고 있으나, 고객사와의 논의 상황을 보면 당장 내년 공급될 HBM4E는 8단이 주력으로 공급될 가능성이 높다"며 "다만 당장은 루빈-울트라도 HBM4E를 쓰느냐, HBM4를 쓰느냐 등의 이슈가 있어 업계 전반의 불확실성이 높다"고 말했다.