삼성전자가 1992년 이후 33년 만에 ‘D램 1위’라는 타이틀을 SK하이닉스에게 내줄 위기에 처했다. 이는 인공지능(AI) 데이터센터에 필수적인 고대역폭메모리(HBM) 개발에서 뒤처진 결과라는 평가를 받고 있다. AI 시장의 급성장과 함께 삼성전자는 적시에 대응하지 못했으며, 이로 인해 시장 점유율에서 큰 변화를 겪고 있다.

 

2022년 말 오픈AI가 챗GPT를 발표하면서 AI 데이터센터 시장의 연산 요구가 급증했다. 그러나 삼성전자는 HBM 관련 기술 개발에서 경쟁사인 SK하이닉스에 비해 대응이 늦었고, 그로 인해 시장에서의 경쟁력이 약화된 것이다. 카운터포인트리서치의 2025년 1분기 D램 점유율 순위에 따르면, SK하이닉스는 36%로 1위를 차지하며 삼성전자(34%)를 제쳤다. 마이크론은 25%를 기록했으며, 나머지 5%는 기타 기업들이 차지했다. 삼성전자는 1년 전만 해도 37%의 점유율로 1위였지만, SK하이닉스와 마이크론이 큰 성장을 이뤘다는 점이 두드러진다.

 

삼성전자는 1992년 세계 최초로 64메가비트(Mb) D램을 출시하며 D램 시장의 강자로 자리잡았다. 1998년 256Mb D램 양산, 2000년대 초반 1기가비트(Gb) D램 개발 등으로 기술적 우위를 확보했으며, 2010년대에는 모바일용 D램 시장에서 빠르게 LPDDR 시리즈를 상용화했다. 하지만 2020년대에 접어들며 상황은 달라졌다. 삼성전자는 2022년 HBM2E, 2023년 HBM3 양산에 성공했지만, SK하이닉스가 HBM3, HBM3E 제품을 더 먼저 시장에 공급하며 경쟁에서 앞서 나갔다. 특히 SK하이닉스가 주요 고객사인 엔비디아와의 협력으로 우위를 점하며 시장에서 선두로 나섰다.

 

SK하이닉스는 작년 3월 HBM3E 8단, 4분기에는 HBM3E 12단 제품을 엔비디아에 공급했다. 또한, 2024년 3월에는 엔비디아에 HBM4 12단 샘플을 전달했다. 삼성전자는 3월 주주총회에서 HBM3E 12단 제품이 2분기 혹은 하반기부터 시장을 주도할 것이라며 기대감을 표했지만, 경쟁사의 기술 개발 속도가 더 빠른 상황이다. D램 업계의 성장은 AI 가속기 시장에 큰 영향을 받으며, 엔비디아의 AI 가속기가 발전하면서 HBM에 대한 수요도 크게 증가하고 있다.

 

2024~2025년에는 블랙웰, 블랙웰 울트라와 같은 AI 가속기 모델에 HBM3e 192기가바이트(GB), 루빈 울트라에는 HBM4e 1테라바이트(TB)가 탑재될 예정이다. 이에 따라 HBM의 수요는 엔비디아 칩 성능에 비례해 더욱 증가할 것으로 보인다. HBM4에서는 SK하이닉스가 빠른 개발 속도를 보이며 시장 점유율을 유지할 전망이다. 삼성전자는 HBM3e 일부 제품에서 발생한 발열 문제로 퀄리티 테스트를 거친 상태이며, 경쟁사의 시장 점유율 확대가 가속화될 가능성도 있다.

 

 

 

D램 시장의 향후 전망은 HBM4에서 결정될 것으로 보인다. SK하이닉스는 올해 하반기 HBM4 개발 및 양산 준비를 마무리할 계획이며, 삼성전자는 HBM4 개발에 집중하고 있다. 삼성전자는 HBM4 개발을 위해 파운드리 사업부의 인력을 메모리 사업부로 전환 배치하며 협력을 강화하고 있다. 특히, HBM4의 핵심 부품인 로직 다이의 성능에 따라 시장 경쟁의 판도가 달라질 수 있다. HBM4 로직 다이에는 메모리 컨트롤, 신호 전송, 에러 검출 및 정정, 데이터 압축·해제 기능 등이 추가될 예정이다.

 

삼성전자는 HBM3e 8단 제품 양산을 극대화하며 시장에서의 점유율을 유지하기 위한 전략을 펼치고 있다. 경쟁사가 HBM 예약 판매 물량을 모두 소진한 상황에서 삼성전자는 공급 물량을 확대해 점유율을 방어할 계획이다. 삼성전자는 HBM4 개발에 성공할 경우, HBM3 생산을 중단하고 HBM4로 공정을 재편해 ‘초격차’를 목표로 기술력을 확보할 예정이다.

 

삼성전자의 경쟁력 회복을 위한 노력에도 불구하고, SK하이닉스는 HBM 분야에서의 우위를 이어가며 글로벌 D램 시장에서 점유율 1위를 차지할 전망이다. 카운터포인트리서치에 따르면 SK하이닉스는 HBM 시장에서 70%의 점유율을 기록하며 압도적인 우위를 점하고 있다. 특히, AI 서버에서의 수요가 증가함에 따라 SK하이닉스는 향후 D램 시장에서도 선두를 지킬 가능성이 높다.

 

삼성전자는 AI 반도체 생태계에 합류하려고 했으나, 1년 넘게 구체적인 성과를 내지 못한 상황이다. 전영현 삼성전자 반도체 부문 부회장은 HBM 시장을 놓친 이유로 ‘트렌드를 늦게 읽었다’고 인정하며, 차세대 HBM인 HBM4 개발에 박차를 가하고 있다고 밝혔다. 삼성전자는 경쟁에서의 격차를 줄이기 위해 다양한 방안을 강구하고 있으며, 향후 HBM4 양산 성공 여부가 중요한 변수가 될 것이다.