삼성전자, 연이은 HBM 승부수…메모리 초격차 더 벌린다

삼성전자가 차세대 고대역폭메모리(HBM)를 앞세워 시장 주도권 확보에 속도를 내고 있다. 올해 상반기 HBM4 양산 출하와 HBM4E 샘플 공급에 이어 zHBM 목업까지 잇달아 공개하며 기술 경쟁력을 입증하는 모습이다. HBM 기술력을 바탕으로 메모리 시장 내 입지를 굳힌 만큼 향후 점유율 확대와 실적 향상에도 청신호가 켜질 전망이다.


6일 업계에 따르면 삼성전자는 지난 4일(현지시각) 미국 캘리포니아주 산타클라라 컨벤션센터에서 열린 'FMS 2026'에서 차세대 3D 메모리 아키텍처인 zHBM 목업을 업계 처음으로 공개했다. zHBM은 기존 AI 가속기(xPU) 옆에 HBM을 배치하는 방식에서 한 단계 나아가 AI 가속기 상단에 HBM을 수직 적층하는 차세대 아키텍처다. AI 가속기와 메모리 간 데이터 이동 거리를 최소화해 대역폭과 전력효율을 높이고 대규모 AI 모델 학습과 추론에 필요한 초고속 데이터 처리를 지원한다.

zHBM이 적용된 차세대 인터페이스 시스템은 HBM5보다 최대 8배 높은 성능을 제공한다. 짧아진 데이터 간 이동 거리 덕에 HBM5 대비 전성비를 최대 3배 향상하고 열 저항을 절반 이상 낮춰 고용량·고대역폭 시스템의 안정성과 전력효율을 극대화한다. HPC(초고성능컴퓨팅)·AI 인프라 확산으로 고용량·고대역폭메모리 요구 수준이 높아지는 만큼 이번 제품이 미래 AI 시스템을 위한 새로운 메모리 기술이 될 것으로 분석된다.


특히 고객 맞춤형 설계가 가능하다는 게 강점이다. 메모리와 AI 가속기 사이에 있는 인터레이어에 맞춤형 IP를 추가해 메모리 용량 확장·가속기 성능 강화 등 제품 특성을 최적화할 수 있다. 앞으로 고객과의 협업을 바탕으로 AI 프로세서와 메모리 간 최적화를 추진해 zHBM 성능을 극대화한다는 구상이다.


삼성전자는 zHBM을 계기로 올해 HBM 시장 경쟁력을 다시 한번 증명했다는 평가다. 회사는 올해 다양한 차세대 HBM 제품을 선제적으로 내놓으며 메모리 시장을 주도하고 있다. 한때 HBM3 시장에서 SK하이닉스에 밀려 고전했으나 최근에는 차세대 제품을 연이어 공개하면서 기술 리더십을 빠르게 회복하고 있다.

지난 2월에는 업계 최초로 1c D램과 4나노 베이스 다이 기술을 적용한 HBM4를 양산 출하했다. 해당 제품은 최종 인증 단계인 SiP 테스트에서 11.7Gbps의 속도를 입증하며 최고 등급을 받기도 했다. 5월에는 업계 최대 성능 및 최고 용량으로 알려진 HBM4E 샘플을 세계 최초로 고객사에 공급했다. HBM4와 같은 1c D램과 4나노 베이스 다이 조합이 적용된 만큼 HBM4E 역시 양산 전환 가능성이 크다는 관측이다.


기술 제고 노력은 실제 성과로도 가시화되고 있다. 시장조사업체 카운터포인트리서치 조사를 보면 삼성전자는 올해 2분기 D램 시장 매출 점유율 39%를 기록하며 1위를 차지했다. 범용 D램 수요 증가와 가격 상승에 더해 HBM 분야에서 점유율을 확대한 게 주효했다.

신성장 동력 확보에 주력하는 만큼 향후 실적 역시 우상향할 것으로 관측된다. 금융정보업체 에프앤가이드 컨센서스(증권사 전망치 평균)를 살펴보면 삼성전자의 연간 영업이익은 ▲2026년 391조 ▲2027년 549조 ▲2028년 566조로 성장할 전망이다.


삼성전자는 zHBM을 비롯한 차세대 메모리 기술을 바탕으로 AI 반도체 경쟁력을 높이겠다는 구상이다. 회사 관계자는 "앞으로도 차세대 메모리 기술 혁신은 물론 파운드리, 첨단 패키징까지 아우르는 차별화된 설루션을 통해 AI 시대 반도체 기술 리더십을 지속해서 강화할 계획"이라고 했다.