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범용 D램의 공급 부족으로 말미암아 메모리반도체 호황이 다시 찾아올 것이라는 전망이 힘을 받고 있다.메모리반도체 제조사의 D램 생산능력 대부분이 수요가 강한 고대역폭메모리(HBM)에 집중되고 범용 D램 공급을 줄여 가격을 끌어올리는 흐름이 나타난다는 예측이다.

시장은 삼성전자의 D램 공급전략에 주목한다.특히 HBM 시장에서 삼성전자의 공급 규모는 전체 D램 시장의 수급을 좌우할 변수로 꼽힌다.메모리반도체 제조사 중 가장 넉넉한 생산능력을 갖춘 삼성전자가 HBM용 선단공정에 생산능력을 집중할 때 범용 D램의 수급 개선을 더 당길 여지가 있다.반대로 삼성전자의 본격적인 HBM 생산능력 확대와 수율 개선이 HBM의 공급 과잉을 유발할 수 있다고 우려한다.

앞서 올해 1분기 실적발표회를 통해 삼성전자와 SK하이닉스는 올해 내내 범용 D램의 생산능력 제약이 이어질 것이라고 언급한 바 있다.김재준 삼성전자 메모리사업부 전략마케팅실장 부사장은 "올해 업계의 생산 비트그로스(비트 단위 생산량 증가율)는 제한적"이라며 "D램은 생성형 AI 수요 대응으로 선단공정 생산능력이 HBM에 집중돼 이외 제품 생산 비트그로스의 제약이 예상된다"고 말했다.김우현 SK하이닉스 재무담당 부사장 역시 "먼저 HBM 생산을 확대하는 만큼 일반 D램 제품의 생산이 제한돼 업계 전반의 재고 소진이 가속할 것으로 기대한다"며 "우호적인 가격 환경이 지속되며 올해 메모리반도체 시장 규모는 과거 호황기에 버금가는 수준에 도달할 것으로 전망한다"고 밝혔다.

실제로 올해 상반기에는 범용 D램 물량 공급의 불확실성을 의식한 일부 서버 고객사를 중심으로 재고 확보 수요가 발생하며 가격 상승이 이어졌다.반도체 업계 관계자는 "삼성전자와 SK하이닉스 모두 지난해 감산 이후 쌓아 둔 재고 수준이 많이 감소했기 때문에 재고 확보를 위한 수요 보다는 실수요 위주로 판매를 진행했다"며 "1분기 양사 D램 판가가 전분기 대비 20% 이상 올랐는데 스마트폰이나 PC보다는 주로 서버를 중심으로 가격 상승이 이어지고 있다"고 설명했다.

HBM은 일반적인 D램과 비교해 칩이 약 두 배 이상 크다.웨이퍼(반도체원판) 하나로 생산할 수 있는 칩 수가 적다.여기에 HBM 제조를 위한 특수한 공정이 새로 추가되기 때문에 불량이 자주 발생하고 시간이 더 오래걸린다.한국투자증권에 따르면 최종 1만 개의 칩을 제조하기 위해 더블데이터레이트(DDR)5와 HBM에 각각 필요한 웨이퍼(반도체원판) 수는 11.1장,31.3장으로 추정된다.HBM에 필요한 생산능력이 일반 D램보다 3배가량 높다는 얘기다.

HBM의 생산 비중 확대는 곧 전통적인 D램의 생산능력을 잠식하는 결과를 가져온다.삼성전자와 SK하이닉스,광주야구경기마이크론 등 메모리반도체 3사는 일제히 HBM 생산능력의 공격적 확대를 노리고 있다.두 회사 모두 올해 말까지 2023년 초 대비 3배 이상으로 공급 역량을 확대한다는 목표다.

 삼성전자가 올해 중으로 엔비디아에 HBM 공급에 성공하고,광주야구경기예정된 설비투자 계획에 따라 HBM 생산능력을 확대하게 되면 범용 D램의 공급부족이 현실화될 가능성이 있다.삼성전자는 HBM 업계 1위인 SK하이닉스와 비슷한 규모의 생산능력을 갖췄지만,광주야구경기큰 손인 엔비디아와 공급 논의가 길어지면서 AI 반도체 효과를 온전히 누리지 못했다.올해 2분기 중 HBM3(4세대)와 HBM3E(5세대)의 엔비디아 공급을 목표로 했으나 품질 검증이 장기화되고 있다. 

일각에서는 삼성전자의 참전으로 내년 이후 HBM 공급과잉이 현실화할 수 있다고 우려한다.삼성전자는 우선 HBM 생산능력을 올해 말까지 전년 대비 세 배 이상으로 늘리고,광주야구경기이후 내년에는 올해 말 대비 2배 이상의 확장을 계획하고 있다.내년 계획은 유동적이지만 올해 증설 규모는 이미 고객과의 협의를 끝낸 물량이다.

메모리반도체 제조사들은 HBM은 고객과의 협의에 따라 물량을 결정하는 만큼 공급과잉 가능성은 낮다고 설명하지만,시장에서는 곧이곧대로 받아들이지 않는다.AI 반도체 시장의 경쟁 구도 변화를 비롯한 메모리반도체 제조사가 통제할 수 없는 변수가 있기 때문이다.

현재 첨단 HBM 대부분을 쓸어가는 엔비디아의 그래픽처리장치(GPU) 수요가 하락할 경우 HBM 수요 역시 큰 변화를 피하기 어렵다.데이터센터 운용사를 중심으로 엔비디아의 대안이 될 수 있는 다양한 AI 반도체를 개발하고 있는데,광주야구경기이런 반도체는 HBM 탑재량이 많지 않다.

HBM 수요가 감소하면 전체 D램의 수급 상황이 달라진다.현재 범용 D램 공급을 제약하는 역할을 하던 HBM 생산라인이 DDR5로 전환될 경우 순식간에 공급량을 대폭 늘리는 부작용이 발생할 수 있다.

다른 반도체 업계 관계자는 "엔비디아가 HBM 수급을 안정화하기 위해 여러 메모리반도체 업체에 일단 공급을 의뢰하는 상황 등 HBM에도 가수요가 발생할 여지는 있다"며 "삼성전자는 막대한 생산능력이 있는 만큼 공급 전략이 시장에 미치는 영향이 크다"고 말했다.