HBM(고대역폭 메모리) 의미 뜻 장단점, HBM 관련주 SK하이닉스 삼성전자 한미반도체
HBM (고대역폭 메모리)
HBM (High Bandwidth Memory, 고대역폭 메모리)이란 D램 여러 개를 수직으로 연결해서 데이터 처리속도를 끌어올린 고성능 메모리이다. 메모리를 적층해서 성능을 높인 것으로 2013년에 처음 출시되었다.
스택당 최대 용량(4GB, 8GB, 24GB, 64GB)에 따라 HBM, HBM2, HBM2E, HBM3로 구분되며, 아직 메모리반도체 시장에서 HBM이 차지하는 비중은 작지만 인공지능 시장 확대에 따라 점점 수요가 증가하며 호조세를 맞고 있다.
HBM은 고수익 모델이지만 예전에는 AI 시장에 대한 기대가 크지 않았기 때문에 두각을 보이지 않았고, 삼성전자에서도 HBM에 특별히 집중하지 않는 등 기업의 HBM 투자도 많지 않았다.
그러다가 챗GPT를 시작으로 인공지능(AI) 시장 확대가 본격화되면서 인공지능에 필수적으로 들어가는 GPU(그래픽처리장치)와 GPU를 구성하는 HBM에 대한 관심이 높아지고 있다. 생성형 AI, LLM 등 방대한 양의 데이터 연산을 위해서는 GPU가 반드시 필요하기 때문이다.
HBM 장단점
HBM 장점으로는 높은 메모리 대역폭, 짧은 메모리 레이턴시, 작은 면적, 낮은 전력 소모 등이 있다. 메모리 대역폭은 단위 시간당 전송 속도를 의미하며, 레이턴시는 단위 명령당 응답속도를 의미한다. 한편 성능이 좋기 때문에 훨씬 적은 물리적 공간으로도 성능을 발휘할 수 있다.
HBM 단점으로는 비싼 가격, 복잡한 구조로 인한 낮은 내구성, 호환성, 발열 등이 있다. 새로운 기술인 만큼 생산 비용이 높고 주로 주문 생산 방식으로 제작된다. 또한 고밀도 구조로 인하여 발열이 생기기 때문에 열 관리 설계가 중요하다. 발열 문제가 해결되지 않으면 과열 문제가 생길 수 있다.
향후 인공시능 시장 확대, 자율주행 자동차 상용화 등 HBM 수요는 늘어날 가능성이 높다. 따라서 기술 발전으로 HBM의 발열 문제 등이 해소된다면 HBM의 우수한 성능은 큰 경쟁력으로 작용할 것이다.
삼성전자 vs SK하이닉스
국내 반도체 1위 기업은 삼성전자이지만 HBM 시장에서 만큼은 SK하이닉스가 삼성전자를 앞서고 있다. 업계에 따르면 작년 글로벌 시장 HBM 점유율은 Sk하이닉스가 50%, 삼성전자 40%, 미국의 마이크론이 10% 순이다.
SK하이닉스가 삼성전자를 제치고 글로벌 HBM 선두주자가 된 것은 삼성전자가 방심하는 사이에 SK하이닉스가 HBM 투자를 늘리면서 시장을 선점했기 때문이다. SK하이닉스는 HBM 최대 고객사인 엔비디아에 4세대 HBM3를 공급하고 있다.
SK하이닉스는 2013년 HBM을 세계 최초로 개발했고, 2019년 HBM2E(3세대), 2021년 HBM3 (4세대) 역시 최초로 개발했다. 현존하는 최고 성능인 HBM3E (5세대) 개발에도 최근 성공했다. SK하이닉스의 HBM3E는 FHD급-영화(5GB) 230편 이상의 데이터를 1초 만에 처리한다. 열 방출을 기존보다 10% 개선하기도 했다.
물론 삼성전자도 이에 맞서 수십조원을 HBM 부문에 투자할 예정이다. 내년 HBM 공급 역량을 올해 대비 2.5배 이상으로 늘린다는 계획이다. 마이크론도 HBM3를 건너뛰고 바로 HBM3E를 생산하면서 격차를 줄인다는 계획이다.
한편 HBM 생산장비인 듀얼TC본더를 SK하이닉스에 납품하는 한미반도체 주가도 HBM 성장에 발맞춰 상승세를 이어가고 있다.
업계에 따르면 현재 약 1조44000억원 규모의 HBM 시장은 2027년에 6조7800억원 규모로 확대될 전망이다.