Samsung이 AI 메모리 시장을 재편하는 차세대 HBM을 발표

삼성전자는 AI 칩의 데이터 병목 현상을 해결하는 세계 최초의 기술로, 그래픽 처리 장치(GPU) 위에 고대역폭 메모리(HBM)를 적층한 3차원 메모리 아키텍처 'zHBM'을 공개했다. 이 혁신적인 기술은 미국에서 열린 FMS 2026에서 처음 선보였다. 양산 시 zHBM은 기존 AI 가속기에서 GPU와 HBM 간의 물리적 거리로 인해 발생하던 성능 저하를 제거함으로써, 8세대 HBM5 대비 최대 8배의 성능을 제공할 것으로 예상된다. 삼성전자의 DRAM 개발팀 김경렬 전무는 "삼성전자에 돌아왔다"며 메모리 월(Memory Wall) 극복을 위한 기술적 돌파구를 강조했다고 밝혔다. 또한 삼성전자는 온디바이스 AI에 최적화된 z-NAND-O와 400개 이상의 레이어가 적층된 10세대 V-NAND인 V10 BV-NAND 등 보완적인 아키텍처도 함께 공개했다.

HBM 외에도 삼성전자와 SK하이닉스는 메모리와 연산 기능을 통합하는 메모리 인메모리(PIM)와 연결 속도를 높이는 컴퓨트 익스프레스 링크(CXL) 개발을 가속화하고 있다. 삼성전자는 업계 최초의 저전력 더블 데이터 레이트(LPDDR)5X-PIM을 공개했으며, 다음 달 열리는 Hot Chips 컨퍼런스에서 상세한 발표를 계획 중이다. 미국의 마이크론, 일본의 키옥시아 및 인텔, 퀄컴, 그리고 중국의 CXMT 등이 경쟁하며 HBM 패러다임 전환을 위한 경쟁이 치열해지고 있다.

빅테크 기업의 데이터 센터 인프라 붐은 숨겨진 재무 부채를 창출하고 있다. 알파벳, 마이크로소프트, 아마존, 메타, 오라클 등 미국 내 5대 테크 기업들은 이미 재무제표에 반영된 2,850억 달러의 약 4배에 해당하는 미인식 부채 1조 900억 달러가 포함된 장기 데이터 센터 임대 계약을 체결했다. 회계 기준상 시설 가동 시작 시점부터 임대 부채가 인식되므로, 아직 가동되지 않은 데이터 센터는 주석에서만 공개되고 있다. 오라클은 현재 인식된 임대 부채의 약 7배에 달하는 2,600억 달러의 미시작 임대 계약으로 가장 큰 부담을 안고 있다.

중국 기술 기업들은 단순 제품 판매보다는 플랫폼 확장을 중심으로 한 수출 전략을 추진하고 있다. 2022년 114.5에서 2024년 99로 하락한 수출 가격 지수를 고려할 때, 중국 제조사들은 산업 플랫폼 수출을 통해 수익 모델을 전환하고 있다. 예를 들어 건설 장비 제조사 XCMG는 기계류 판매와 함께 산업용 인터넷 플랫폼 '한윈(Hanyun)'을 카자흐스탄과 브라질로 수출하여 원격 관리 서비스를 통해 반복 수익을 창출하고 있다. 중국 공업정보화부는 산업용 인터넷을 적용한 산업이 4년간 부가가치를 28.4% 증가시켰다고 보고하며, 국가가 플랫폼 수출을 통해 글로벌 기술 표준에서의 리더십을 확대하고자 함을 시사한다.

미국은 AI 데이터 센터 부품, 로봇, 태양광 소재, 반도체를 포함한 첨단 공급망에서 중국을 배제하기 위해 수출 통제를 시행하고 있다. 연방통신위원회(FCC)는 중국산 광 트랜시버 수입 금지 법안을 준비 중이며, 트럼프 행정부는 태양광 패널과 폴리실리콘에 대한 최저가격 및 관세를 검토하고 있다. 최근 조치에는 외국산 전력 인버터, 휴머노이드 로봇 수입 금지 및 강제 노동 관련 제품에 대한 관세 부과가 포함되었다. 이에 중국은 드론 부품 및 관련 기술의 미국 수출을 엄격히 통제하는 방식으로 대응하고 있다.

글로벌 반도체 연구 기관인 Yole Group은 삼성전자와 SK하이닉스의 공격적인 투자 및 한국 정부의 5년 내 웨이퍼 생산량 두 배 확대 계획 등을 근거로, 한국이 2031년까지 메모리 칩 시장에서 최강자의 위치를 유지할 것이라고 전망했다. 미중 경쟁 속에서 경쟁 구도는 변화하고 있다: 미국의 메모리 칩 소비 비중은 2021년 37%에서 작년 52%로 상승한 반면, 중국의 점유율은 35%에서 29%로 감소했다. 주요 기술 기업들이 자체 전용 집적 회로(ASIC) 채택을 확대함에 따라 HBM 분야에서 엔비디아의 우위가 축소되고 있으며, 엔비디아의 시장 점유율은 올해 약 58%로 하락할 것으로 예상된다.