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삼성전자와 SK하이닉스, 반도체와 AI 혁신

일반 리포트 2024년 12월 22일
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목차

  1. 요약
  2. 반도체 기술 동향
  3. AI 기술 및 스마트폰 시장 변화
  4. 시장 경쟁 및 전략
  5. 산업 전반의 전망 및 이슈
  6. 결론

1. 요약

  • 이 리포트는 한국의 반도체 및 AI 기술 동향을 분석하며, 핵심적으로 삼성전자와 SK하이닉스의 최신 기술 개발과 시장 반응을 다룹니다. 특히 HBM(고대역폭 메모리)와 D램 기술의 발전, AI 기능을 탑재한 삼성전자의 갤럭시 S24 FE 출시와 같은 스마트폰 시장의 변화를 살펴봅니다. HBM 및 D램 기술에서 삼성전자와 SK하이닉스는 각각 다른 전략을 통해 경쟁력을 유지하려고 하며, 시장 내 변화에 능동적으로 대응하고 있습니다. 리포트는 2024년 현재의 기술 환경과 시장 경쟁을 조망하고, 관련 기업의 전략과 성과를 평가하여 향후 기술 발전 방향을 제시합니다.

2. 반도체 기술 동향

  • 2-1. HBM3E 및 HBM4 기술 발전

  • HBM4 표준 발표가 임박하였으며, SK하이닉스는 삼성전자보다 빠르게 새로운 D램 기술의 채택이 필요하지 않다고 느끼고 있습니다. HBM 기술에서 원가 경쟁력을 고려할 때, 가장 미세한 공정을 사용하는 것이 반드시 유리하지 않음을 지적하며, 신기술의 무리한 적용이 새로운 리스크를 야기할 수 있다고 하였습니다.

  • 2-2. D램 기술 현황 및 시장 변화

  • SK하이닉스는 1c D램 개발을 완료하였으며, 범용 제품인 DDR5에서 먼저 1c 제품을 출시할 계획입니다. 1c DDR5의 동작 속도는 8Gbps로, 이는 이전 세대인 1b DDR5보다 11% 빨라졌으며, 전력 효율 또한 9% 이상 향상되었습니다. 삼성전자 또한 연내에 1c DDR5 D램 양산을 계획하고 있으나, 개발 중인 1c D램의 수율은 아직 높은 상태가 아닙니다.

  • 2-3. SK하이닉스의 1c D램 개발 사항

  • SK하이닉스는 1c D램의 개발을 완료하였고, 향후 HBM 분야로 적용을 확대할 예정입니다. 이 1c D램은 HBM4E 기술부터 적용하게 되며, HBM 기술 발전에 대한 SK하이닉스의 준비가 진행되고 있습니다.

3. AI 기술 및 스마트폰 시장 변화

  • 3-1. 삼성전자 갤럭시 S24 FE의 AI 기능

  • 삼성전자는 최근 '갤럭시 S24 팬에디션(FE)'을 공개하였으며, 이 모델은 AI 기반의 '프로비주얼 엔진'을 탑재하고 있어 사용자가 전문가 수준의 촬영 경험을 느낄 수 있도록 합니다. 특히, 이 제품은 5,000만 화소의 적응형 픽셀 센서와 함께 2배의 광학 줌을 지원하여 멀리 있는 피사체도 고화질로 촬영할 수 있게 해줍니다. 또한, 기존 HBM 기술과 결합하여 AI 기술을 기반으로 한 고급 사진 및 영상 편집 기능 ('포토 어시스트', '생성형 편집' 등)을 제공합니다. 이와 같은 기능은 사용자에게 더욱 쉬운 커뮤니케이션 및 생산성 향상을 지원하게 됩니다.

  • 3-2. AI 기능 탑재 스마트폰의 시장 반응

  • AI 기능이 탑재된 삼성전자의 갤럭시 S24 FE 모델은 소비자들로부터 큰 관심을 받고 있습니다. 애플의 최근 아이폰 16 시리즈는 AI 기능이 결여되어 소비자의 호응이 전작보다 부족한 상황이며, 특히 중국 시장에서 가격을 10% 낮춘 판매가에도 불구하고 판매량이 감소하고 있습니다. 이는 AI가 제품 판매에 미치는 영향력을 보여주는 사례로, 업계 관계자는 AI의 필수적인 중요성을 강조하고 있습니다. 이에 따라 AI 기능이 강화된 스마트폰은 경쟁력을 확보하는 데 중요한 요소로 인식되고 있습니다.

  • 3-3. 애플 아이폰 16 시리즈와의 비교

  • 애플의 아이폰 16 시리즈는 출시 첫 주에 3,700만 대를 판매하였으나, 이는 전작 대비 12.7% 감소한 수치로, AI 기능의 부재가 판매량 감소의 주된 원인으로 지적되고 있습니다. 애플은 10월 중 iOS 18.1 업데이트를 통해 AI 서비스를 도입하겠다고 발표하였으나, 일부 기능은 내년으로 미뤄질 것이라는 전망이 제기되어 소비자들에게 실망감을 주고 있습니다. 반면 삼성전자는 갤럭시 S24 FE의 AI 기능을 통해 소비자들에게 보다 개선된 경험을 제공하고 있어 시장 내에서 경쟁 우위를 점하고 있습니다.

4. 시장 경쟁 및 전략

  • 4-1. HBM 시장의 경쟁 구도

  • HBM(고대역폭 메모리) 시장에서 SK하이닉스와 삼성전자는 새로운 D램 기술 채택 여부에 있어 다소 상이한 입장을 보이고 있습니다. SK하이닉스는 새로운 D램 기술을 채택할 필요성을 느끼지 못하며, HBM 기술에서 원가 경쟁력을 고려할 때 가장 미세한 공정을 사용하는 것이 항상 최선이 아닐 수 있다는 의견이 제시됩니다. 특히, 신기술을 무리하게 적용할 경우 새로운 리스크가 발생할 수 있다는 우려도 존재합니다.

  • 4-2. 삼성전자와 SK하이닉스의 전략 비교

  • 삼성전자는 올해 내 1c DDR5 D램의 양산을 계획하고 있으며, SK하이닉스는 그에 비해 내후년까지 1c D램을 적용할 예정입니다. 1c D램은 1b D램에 비해 동작 속도가 빨라지고 전력 효율이 향상되며, SK하이닉스가 개발한 1c DDR5의 동작 속도는 8Gbps로, 이전 세대보다 11% 향상된 성능을 보여줍니다. 그러나, 삼성전자의 1c D램 수율이 높지 않다는 점은 향후 시장 경쟁에 영향을 미칠 수 있습니다.

  • 4-3. 중국 D램 업체의 위협

  • 중국 D램 업체 CXMT가 6세대 D램 제품 개발에 성공하며 D램 시장에 위협이 되고 있습니다. CXMT는 중저가 D램 제품을 주로 생산하며, 최근 생산능력을 확대하고 있습니다. 이에 따라 삼성전자와 SK하이닉스가 주력하고 있는 고부가 제품 시장에서도 경쟁 구도가 변화할 가능성이 존재합니다. 노무라증권에 따르면, CXMT의 생산능력이 지난해 말 월 12만장에서 올해 현재 월 16만장으로 증가하였으며, 연말에는 월 20만장에 이를 것으로 예상됩니다.

5. 산업 전반의 전망 및 이슈

  • 5-1. AI 메모리 수요 증가 전망

  • 삼성전자는 AI 시장이 계속 성장할 것이라는 점에 주목하여 AI 특화 메모리 시장의 규모가 2023년 129억Gb에서 2028년 2294억Gb로 증가할 것으로 예상하였습니다. 이는 AI 고도화를 위해 메모리 반도체가 데이터 '학습'에 주로 투입되었던 것에서, AI 서비스를 실행하는 '추론' 수요가 급증할 것이라는 분석을 기반으로 하고 있습니다. 또한, 마이크론의 2024 회계연도 4분기 AI 반도체 매출이 전년 동기 대비 152%, 전 분기 대비 17% 증가한 결과도 이러한 메모리 수요 증가의 대표적인 사례라 할 수 있습니다.

  • 5-2. 반도체 업계의 공급 과잉 우려

  • 모건스탠리 등의 보고서에서는 공급 과잉 가능성이 낮다고 평가하고 있으며, 삼성전자는 HBM이 전체 D램에서 차지하는 비중이 2024년 16%에서 2025년 28%로 증가할 것으로 전망하고 있습니다. 기존에 우려되었던 '메모리 겨울론' 대신, 'AI 반도체 부족' 우려가 커지고 있다는 진단도 있습니다. 베인앤드컴퍼니는 2026년까지 HBM 수요가 60~65%, D램 수요는 40~45% 증가할 것이라고 발표하였습니다.

  • 5-3. 삼성전자와 SK하이닉스의 향후 계획

  • 삼성전자와 SK하이닉스는 HBM 등 고부가가치 D램 생산을 늘리고, 구형 생산라인을 최첨단으로 전환하기 위한 설비 투자에 집중하고 있습니다. 마이크론의 CEO는 HBM 수급 상황에 대해 걱정할 필요가 없다고 강조하며, 올해 설비투자에 81억 달러를 투입할 예정이라고 전달하였습니다. 이와 함께, 고용량 낸드플래시 수요도 증가할 것으로 예상하고 있으며, 마이크론은 2024 회계연도 기업용 SSD 매출이 전년의 3배가 넘을 것으로 예측하고 있습니다.

결론

  • 리포트는 한국의 반도체와 AI 기술이 어떻게 발전하고 있는지를 잘 보여줍니다. 특히 SK하이닉스와 삼성전자는 각각의 접근으로 HBM 및 D램 시장에서 경쟁력을 키우고 있으며, AI 기능이 포함된 스마트폰 출시가 시장에서 큰 관심을 받고 있습니다. 그러나 HBM 공급 과잉 및 중국 D램 업체의 경쟁력이 강화되고 있는 상황 등 외부적인 위협 요소도 존재합니다. 이러한 상황에서, 삼성전자와 SK하이닉스는 지속적으로 새로운 기술을 도입하고 시장을 모니터링해야 합니다. 향후 반도체 분야에서 메모리 기술의 발전은 AI 시장의 확장과 연결되어 있어 지속적인 혁신이 필요합니다. 실제로 AI 특화 메모리 시장은 급성장할 것으로 예상되며, 이는 메모리 반도체의 '추론' 수요 증가로 이어지게 되므로, 이에 대한 준비가 중요합니다. 각 기업은 이러한 환경 변화를 반영한 전략을 통해 시장 내 입지를 강화할 것으로 보입니다.

용어집

  • 삼성전자 [회사]: 삼성전자는 글로벌 반도체 및 IT 기업으로, D램, NAND 플래시 메모리, HBM 기술 등 다양한 메모리 솔루션을 제공하고 있다. 최근 AI 기반 기능을 탑재한 갤럭시 S24 FE와 같은 스마트폰을 출시하며, 소비자 시장에서도 혁신을 이어가고 있다.
  • SK하이닉스 [회사]: SK하이닉스는 메모리 반도체 분야에서 세계적인 경쟁력을 가진 기업으로, HBM3E 및 1c D램 기술을 선보이며 시장에서의 점유율을 확대하고 있다. AI 수요에 부응하기 위한 기술 개발에 주력하고 있다.
  • HBM(고대역폭 메모리) [기술]: HBM은 고대역폭 메모리 기술로, 데이터 전송 속도가 빠르고 전력 효율이 높은 특성을 지니고 있어 AI 및 데이터 센터 응용에 적합하다. 이 기술의 발전은 메모리 시장의 경쟁 구도를 변화시키고 있다.

출처 문서