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HBM4 기술 혁신: 삼성 vs SK

일반 리포트 2024년 12월 22일
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목차

  1. 요약
  2. 삼성전자의 HBM4 개발 전략
  3. 경쟁사 분석: SK하이닉스
  4. HBM4 기술적 특징 및 혁신
  5. 시장 전망 및 향후 과제
  6. 결론

1. 요약

  • 이 리포트는 삼성전자의 차세대 고대역폭 메모리(HBM)인 HBM4에 대한 개발 현황과 경쟁 상황을 분석한다. 삼성전자는 TSMC와의 협력을 통해 2025년 말 양산을 목표로 HBM4의 기술적 우위를 확보하려 노력하고 있으며, 고도화된 1c D램을 핵심 요소로 삼아 성능을 극대화하려 한다. 동시에, SK하이닉스는 대만 TSMC와 협력하여 시장 지배력을 강화하려는 노력을 기울이고 있다. HBM4의 전력 효율성 및 데이터 전송 속도 개선은 삼성전자가 엔비디아, 구글 등 주요 고객에게 맞춤형 솔루션을 제공하는 것을 목표로 하는 전략적 부분이다. 양사의 HBM4 경쟁은 AI 시대의 메모리 수요 증가와 맞물려 치열하게 전개되고 있으며, 이 과정에서 각사의 차별화된 기술과 전략이 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

2. 삼성전자의 HBM4 개발 전략

  • 2-1. HBM4 개발 목표 및 일정

  • 삼성전자는 HBM4의 개발에 박차를 가하고 있으며, 내년 하반기에 양산을 목표로 하고 있습니다. HBM4는 Samsung 메모리 사업의 핵심 제품으로, 2025년 말 양산을 목표로 하고 있습니다.

  • 2-2. 1c D램의 중요성과 역할

  • HBM4 제품에는 1c D램이 사용될 예정입니다. 이는 SK하이닉스와 마이크론이 채택한 1b D램에 비해 집적도가 높은 것으로, 삼성전자는 이를 통해 HBM의 경쟁력을 빠르게 회복하겠다는 전략을 세우고 있습니다. 1c D램은 반도체 시장의 성장에 중요한 역할을 할 것으로 분석되고 있으며, 삼성전자는 초도 양산라인을 올해 연말 구축할 계획입니다.

  • 2-3. TSMC와의 협력 배경 및 기대 효과

  • 삼성전자는 HBM4 개발을 위해 TSMC와 협력하고 있습니다. TSMC는 반도체 수탁 생산 분야에서 세계적으로 높은 기술력을 보유하고 있는 기업이며, 양사는 HBM4의 버퍼리스 기술을 공동 개발하고 있습니다. 이를 통해 전력 효율성은 40% 개선되고, 데이터 전송 속도는 더 빨라질 것으로 예상되고 있습니다. 삼성전자의 파운드리 사업과 로직 다이 생산이 결합되어 HBM 성능을 극대화할 것으로 기대됩니다.

3. 경쟁사 분석: SK하이닉스

  • 3-1. SK하이닉스의 HBM4 개발 현황

  • SK하이닉스는 6세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4의 개발을 위해 총력을 기울이고 있으며, 12단 제품의 양산 계획을 당초 예상보다 1년 정도 앞당겨 내년부터 시작할 예정입니다. SK하이닉스는 2026년까지 16단 HBM4 제품을 목표로 하고 있습니다. 최근 HBM4 개발에 있어 SK하이닉스가 대만 TSMC와 협력하여 베이스 다이 생산을 위한 로직 선단 공정을 활용하는 전략을 채택하였습니다.

  • 3-2. TSMC와의 협력 및 전략

  • SK하이닉스는 HBM4의 시장 선점을 위해 TSMC와 협력하고 있습니다. 이 협력을 통해 HBM4의 성능 향상을 도모하고 있으며, TSMC의 기술력과 생산능력을 활용하여 차별화된 제품 출시를 목표로 하고 있습니다. HBM4 12단 제품부터 시제품 출하를 시작할 예정이며, 16단 제품에 대해서도 개발을 지속하고 있습니다.

  • 3-3. 시장 선점을 위한 경쟁력 강화 방안

  • SK하이닉스는 HBM4의 빠른 양산 시점을 통해 경쟁력을 강화하고 있으며, 메모리 적층 기술을 지속적으로 발전시키고 있습니다. 삼성전자가 HBM4를 통해 경쟁 우위를 선점하려는 노력에 맞서 SK하이닉스는 자사의 기술력을 기반으로 한 턴키 전략을 통해 시장에서 선두를 유지하기 위해 힘쓰고 있습니다. 특히, HBM4 이후의 차세대 HBM 개발을 위한 준비도 소홀히 하지 않고 있습니다.

4. HBM4 기술적 특징 및 혁신

  • 4-1. HBM4의 집적도 및 성능 개선

  • HBM4의 집적도와 성능은 획기적으로 개선될 예정입니다. 삼성전자는 HBM4를 통해 기존 제품보다 전력 효율성을 40% 개선하고, 지연 속도를 10% 낮출 계획입니다. 이는 높은 성능과 효율성을 요구하는 고객의 요구를 충족시키기 위한 전략으로, 특히 엔비디아와 구글과 같은 대형 고객사에서의 맞춤형 기능 구현을 목표로 하고 있습니다.

  • 4-2. 버퍼리스 HBM 기술의 도입

  • 삼성전자는 HBM4에서 '버퍼리스(buffer-less) HBM' 기술을 도입할 예정입니다. 이 기술은 전기적 문제를 방지하고 전압을 분배하는 역할을 하는 '버퍼'를 없애는 방식으로, HBM4의 성능을 극대화하는 데 기여할 것입니다. 버퍼리스 기술의 도입은 더욱 복잡한 메모리 제조 공정에서 파트너사와의 협력이 중요한 상황에서 이루어집니다.

  • 4-3. 삼성전자의 턴키 솔루션 전략

  • 삼성전자는 D램 생산, 로직다이 양산, 최첨단 패키징까지 종합적으로 제공하는 '턴키 솔루션'을 전략으로 삼고 있습니다. 이는 HBM4의 개발과 관련하여 고객 맞춤형 솔루션을 제공하기 위한 핵심 요소입니다. 삼성전자는 시스템 LSI와 메모리 사업부의 협업을 통해 HBM 성능을 극대화하고 있으며, TSMC와의 협력을 통해 20개 이상의 맞춤형 솔루션을 준비하고 있습니다.

5. 시장 전망 및 향후 과제

  • 5-1. AI 시대의 맞춤형 수요 대응

  • 삼성전자와 SK하이닉스는 ‘AI 시대’에 맞춰 HBM 시장에서의 선점을 위해 맞춤형 수요 대응에 총력을 기울이고 있습니다. AI 기술의 발전으로 인해 고대역폭메모리(HBM)의 수요가 급증할 것으로 예상되며, 이에 따라 두 회사는 HBM4의 개발 속도를 높이고 있습니다. 삼성전자는 HBM4를 개발하기 위해 HBM 기술 리더십을 강화하고, 맞춤형 HBM을 제공하기 위한 전략을 세우고 있습니다. SK하이닉스 또한 TSMC와의 협력을 통해 차세대 맞춤형 HBM 개발을 추진하고 있습니다.

  • 5-2. 반도체 수퍼사이클과 HBM 시장

  • 현재 반도체 산업은 수퍼사이클로 인해 증가하는 수요에 대응하고 있으며, HBM 시장도 그 중심에 서 있습니다. 삼성전자와 SK하이닉스는 6세대 HBM4를 양산하기 위해 내년 하반기를 목표로 하고 있으며, 이는 반도체 시장의 성장과 맞물려 진행되고 있습니다. HBM4의 개발은 양사 모두에게 중요한 과제이며, 성능 향상을 위해 TSMC의 선단 공정을 활용하고 있습니다. 이러한 점은 HBM 시장에서의 경쟁력을 укреп히기 위한 필수적인 전략입니다.

  • 5-3. HBM4 이후의 기술 개발 로드맵

  • HBM4의 성공적인 개발 이후, 삼성전자는 16층 HBM4 구현을 계획하고 있으며, HBM 시장에서의 기술적 우위를 선점하기 위한 노력을 계속할 것입니다. SK하이닉스 또한 HBM4를 2026년까지 양산할 계획을 세우고 있으며, 이는 주요 고객사에 대한 물량 확보를 위한 전략의 일환입니다. 양사의 HBM4 개발 로드맵은 HBM3와 HBM3E 기술 개발을 포함하고 있으며, 지속적인 기술 개발과 혁신이 필요합니다.

결론

  • 삼성전자의 HBM4 개발은 반도체 시장 내 경쟁력 강화를 위한 핵심 전략으로 작용하고 있으며, SK하이닉스와의 경쟁에서 기술적 차별화가 중요한 과제로 떠오르고 있다. HBM4를 통해 전력 효율성을 40% 개선하고 맞춤형 솔루션을 제공하는 것은 삼성전자의 경쟁력을 한층 높일 수 있는 요소지만, SK하이닉스도 TSMC와의 협력을 통해 빠르게 제품을 출시하고 있어 시장의 선도자 위치를 유지하기 위해 삼성전자는 계속해서 혁신을 이어가야 한다. 또한 HBM4의 성공적인 양산과 기술 개발에 대한 명확한 로드맵 설정이 필요하며, 이를 통해 반도체 산업의 급격한 변화에 대응해 나갈 수 있어야 한다. 미래의 기술 발전 방향에 대한 예측과 고객 맞춤형 제품 개발은 삼성전자가 지속적으로 고려해야 할 부분이다.

용어집

  • 삼성전자 [회사]: 삼성전자는 세계적인 반도체 제조업체로, HBM(고대역폭메모리) 분야에서 기술 선두주자로 자리매김하고 있다. HBM4 개발을 통해 더욱 향상된 성능의 메모리 제품을 시장에 출시하고자 하며, TSMC와의 협력을 통해 기술적 우위를 강화하고 있다.
  • SK하이닉스 [회사]: SK하이닉스는 삼성전자와 함께 HBM 시장에서 경쟁하고 있는 주요 반도체 제조업체로, HBM4 개발에 박차를 가하고 있으며, TSMC와의 협력을 통해 시장 선점을 노리고 있다.
  • TSMC [회사]: 대만의 파운드리 기업으로, 삼성전자와 협력하여 HBM4의 기술 및 서비스를 공동 개발하고 있다. TSMC의 로직 공정 기술은 HBM4의 성능 향상에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

출처 문서