[디지털데일리 고성현기자] 엔비디아가 올해 내놓을 신규 GPU '루빈(Rubin)'에 탑재할 6세대 고대역폭메모리 HBM4에 대한 막바지 테스트 절차를 밟고 있다. 이에 따라 HBM4 선두 공급망 진입을 노리는 삼성전자와 SK하이닉스 간 경쟁이 더욱 치열해질 전망이다.

14일 업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 엔비디아에 HBM4 샘플을 제출하고 설계 최적화에 나섰다. 이와 관련 이달 중 관련 테스트를 마무리할 가능성이 높은 것으로 전해졌다.

루빈은 엔비디아가 올 연말 출시할 차세대 컴퓨팅 플랫폼 '베라 루빈(Vera Rubin)'에 장착될 GPU다. 베라 루빈은 전작인 그레이스블랙웰(과 비교해 AI 추론 성능이 5배, 학습 성능이 3.5배 향상됐다. 여기에 탑재될 HBM4 역시 8개가 탑재된다.

HBM은 D램 칩을 여러개 적층해 대역폭을 크게 확대한 메모리 패키지 제품이다. 주로 데이터 연산량이 많은 AI가속기와 함께 탑재해 활용된다. HBM4는 전작인 HBM3E와 비교해 핀(I/O) 개수가 2048개로 두 배 많아 대역폭도 1.5배~2배 수준 높다.

당초 루빈향 HBM4 양산은 이르면 지난해 말 중 시작돼 올해 1분기 중 대량 양산 궤도가 올라올 것으로 예상됐다. 하지만 엔비디아가 HBM4 표준 속도인 8Gbps보다 높은 11Gbps의 동작 속도를 요구하면서 실제 양산 시점은 1분기 말에서 2분기 초 중으로 연기될 수 있다는 전망이 나왔다. 이에 따라 메모리 3사도 엔비디아의 인증 절차에 맞춰 스펙·품질 세부 조정에 나선 것으로 풀이된다.

삼성전자는 그간 뒤처졌던 HBM 경쟁에서 우위를 점하기 위한 전략을 추진하고 있다. 코어 다이(Die: 개별 칩)를 6세대 10나노급(1c) 공정을 채택하면서다. 이를 통해 전력 효율과 데이터 처리 성능을 상당 부분 개선했고, 4나노미터(㎚) 공정 기반의 베이스 다이를 채택하면서 기술적 우위를 확보한 상태다. 이에 따라 엔비디아가 요구하는 동작 속도와 성능에 근접했다는 평가가 뒤따른다.

SK하이닉스는 HBM3E(5세대)까지 이어진 퍼스트 벤더 입지를 바탕으로 최적화 작업에 나선 상태다. 일각에서는 초기 테스트에서 속도와 신뢰성 등 엔비디아의 요구 조건을 맞추지 못해 재설계를 해야 한다는 언급도 나왔으나, 통상적인 수준의 일부 수정(Revision)을 거쳐 궤도에 오른 것으로 풀이된다.

이와 함께 최근 청주에 총 19조원을 투입해 후공정 라인인 'P&T7' 신설하겠다고 밝히면서 생산 능력을 보다 확충하고 있다. 아울러 D램을 생산하는 팹인 M15X도 지난해 10월 클린룸 조기 구축을 시작으로 장비가 순차적으로 반입되면서 가동을 위한 절차를 순조롭게 밟고 있다.

마이크론은 양사와 비교해 부족한 생산 능력을 확충하며 HBM4 경쟁을 위한 채비를 마치고 있다. 올해 연말 싱가포르 내 패키징 공장을 가동해 HBM4 생산에 집중하는 한편, 내년 하반기 일본 히로시마 공장을 더해 생산 능력을 추가로 확보할 계획이다. 현재 마이크론은 올해 HBM4 생산 능력을 웨이퍼 기준 월 1만5000장 규모로 확대할 계획이다.

한 반도체 업계 관계자는 "SK하이닉스가 독주했던 HBM 시장에 삼성전자가 빠르게 진입하면서 경쟁이 더욱 치열해질 전망"이라며 "당분간 메모리 시장이 HBM 중심에서 벗어나기 어려운 만큼, 양사의 HBM 사업 성장이 지속되는 흐름이 이어질 것"이라고 말했다.

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