[디지털투데이 석대건 기자] HBM(고대역폭 메모리, High Bandwidth Memory) 시장이 내년 극심한 공급 부족에서 벗어나며 대변화를 예고하고 있다. 

26일 관련 업계에 따르면 내년부터 삼성전자의 HBM4 본격 진입으로 SK하이닉스 독주 체제에 균열이 생길 전망이다. 매출 성장률도 삼성전자 105% 대 SK하이닉스 14%로 7.5배가 예상된다. 공급자 우위에서 수요자 우위로 시장 주도권이 이동하면서 HBM 가격 하락과 함께 AI 반도체 생태계 전반의 경쟁 구도가 재편될 것으로 보인다.

키움증권에 따르면 HBM 공급 과잉률이 기존 마이너스 7%에서 마이너스 1%로 축소되며, 그동안 '솔드아웃(sold-out)' 상태였던 공급자 우위 시장이 수요자 우위로 전환될 전망이다.

지난 3년간 AI 반도체 시장은 HBM 공급 부족으로 AI 가속기 출시 일정이 지연되고 가격 협상에서 공급업체가 절대 우위를 점해왔다. 키움증권은 "작년 이 시기에 2025년 HBM 공급 물량이 솔드아웃(sold-out) 됐다는 공급업체들의 코멘트도 이제 더 이상 찾아볼 수 없다"고 분석했다.

공급 부족 해소에 가장 큰 요인은 삼성전자의 공격적인 시장 복귀다. HBM 산업의 총 생산능력은 2025년 2분기 345K/월에서 2026년 연말 545K/월로 58% 급증할 전망이다. 삼성전자는 2025년 디램 부문에 138억달러를 투자해 평택4공장을 HBM4 양산 거점으로 구축한다.

이를 확장하면 삼성전자 HBM 생산능력은 2025년 1분기 110K/월에서 2026년 4분기 210K/월로 91% 확대된다. 이는 1c나노 DRAM 양산 수율이 60% 이상으로 개선되면서 가능해졌다고 키움증권은 밝혔다. 특히 상반기 30K/월, 하반기 40K/월 규모의 전공정 설비 투자 대부분이 HBM4 양산에 할당된다..

삼성전자가 HBM 공급 증가를 서두르는 이유는 밀린 점유율을 HBM4 세대에서 회복하려는 의도다. 키움증권은 "HBM4의 테스트 결과가 긍정적일 경우 2026년 상반기에 30K/월 수준의 추가 투자를 단행하며 공격적인 행보를 보일 것"이라고 전망했다.

HBM4는 기존 HBM3e 대비 대역폭과 메모리 밀도, 전력 효율성을 크게 향상시킨 차세대 고대역폭 메모리다. HBM4는 스택당 1TB/s를 넘는 대역폭을 제공해 이전 세대 대비 성능이 크게 개선되며, 수직 적층 구조를 통해 동일한 공간에 더 많은 메모리를 집적할 수 있다. 또 메모리와 프로세서 간 물리적 거리를 단축해 데이터 전송 지연시간을 줄이고, 기존 DDR4 대비 40-50% 낮은 전력 소모로 에너지 효율성도 크게 올라간다

◆삼성전자 부상으로 SK하이닉스 독주 체제 균열

HBM4 전환기에 삼성전자의 부상은 SK하이닉스가 구축해온 HBM 독주 체제에 균열을 가져올 전망이다. 2026년 업체별 HBM 매출액 성장률은 삼성전자 105%, SK하이닉스 14%으로, 7.5배 차이가 난다.

SK하이닉스도 대응에 나서고 있다. 올해 디램 부문에 122억달러를 투자해 전년 대비 48% 증가한 설비투자를 단행한다. M15X 인프라 투자와 함께 하반기부터 전공정 설비 투자가 늘려 HBM 생산능력을 2025년 1분기 130K/월에서 2026년 4분기 205K/월로 확대한다.

그럼에도 구조적인 요인이 성장률을 제약하고 있다. 주력 제품이 HBM3e에서 HBM4로 전환되는 과도기이기 때문이다. HBM 시장 규모는 2025년 418억달러에서 2026년 591억달러로 41% 성장하는데, 이 중 HBM4가 329억달러를 차지한다. 키움증권은 삼성전자가 R200(Rubin) 내 HBM4 점유율 30%를 확보할 것으로 전망했다.

키움증권에 따르면 고객 다변화 필요성에 SK하이닉스가 보유 HBM 생산능력의 일정 부분을 ASIC 고객들에게 할당할 예정이다. 이에 따라 엔비디아(NVIDIA)를 제외한 HBM3e 시장에서 SK하이닉스 점유율이 2026년 25%로 증가하지만, 삼성전자는 60%로 감소할 전망이다.

공급 부족 해소는 가격 협상력에도 변화로도 이어질 전망이다. 키움증권은 엔비디아 블랙웰에 공급되는 HBM3e 12hi 제품이 30% 하락하고, ASIC과 AMD 등에 공급되는 제품은 20% 하락할 것으로 전망했다. HBM4 가격 협상에서도 공급 부족 해소와 삼성전자의 시장 진입으로 기존과 같은 가격 인상은 어려울 것이라고 분석했다.

수급 변화의 배경에는 공급 증가율이 수요 증가율을 상회한다는 구조적 요인이 있다. 키움증권에 따르면 2026년 HBM 공급은 62% 증가하지만 수요는 52% 증가에 그친다. 엔비디아의 탑재량 증가 효과 부재와 ASIC 진영의 시장 점유율 확대, 미국의 대중국 수출 규제가 주요 원인이다.

키움증권은 "2026년 HBM 산업은 성장세가 이어지지만 극심했던 공급 부족은 해소될 전망"이라며 "삼성전자의 HBM4 점유율 상승이라는 방향성은 명확하다"고 평가했다. 다만 삼성전자 HBM4 테스트 결과가 부정적으로 나올 경우 SK하이닉스의 독주 체제가 계속될 수 있다는 리스크 요인도 제시했다.