2025년 글로벌 반도체 시장 전망: HBM의 비중 확대와 인공지능의 영향

1. 요약

• 2025년부터 2031년 사이에 글로벌 반도체 시장의 규모는 1조 달러를 초과할 것으로 전망되고 있습니다. 이러한 성장은 주로 인공지능(AI) 데이터 센터와 그래픽 처리 장치(GPU)에 대한 수요 증가에 기인합니다. 특히 고대역폭 메모리(High Bandwidth Memory, HBM)의 수요가 큰 폭으로 증가하면서 전체 D램 매출에서의 HBM 비중이 약 30.6%에 이를 것으로 예상되고 있습니다. 이와 같은 데이터는 HBM의 중요성이 점차 부각됨을 시사하고 있습니다.

• 가트너의 분석에 따르면, 2023년에 반도체 시장 규모가 5300억 달러에서 7050억 달러로 증가할 것으로 예상되며, 이는 연평균 성장률이 약 12.7%에 이를 것이라는 전망을 제시하고 있습니다. 그 배경에는 클라우드 서비스 제공업체(CSP)의 지속적인 설비 투자와 AI 처리 성능을 극대화하기 위한 기술 발달이 있습니다. 2028년에는 반도체 시장이 8000억 달러를 넘어설 것이라는 기대감이 커지고 있으며, 이러한 요소들은 HBM의 지속적인 성장을 더욱 가속화시킬 것입니다.

• 또한, HBM은 AI에서 필수적인 메모리 기술로 자리 잡고 있습니다. 이는 대용량 데이터 처리에서 높은 대역폭을 제공하여 AI의 학습 및 추론 시간을 단축하는 데 기여하고 있습니다. 이러한 맥락에서 HBM의 생산 능력을 높이는 것이 반도체 기업들의 주요 과제가 될 것입니다. 전반적으로 HBM은 앞으로의 반도체 시장에서 중요한 자원으로 작용할 것으로 보이며, 시장의 변화에 발맞추어 기업들은 전략적으로 대응해야 할 것입니다.

2. 글로벌 반도체 시장의 현황 및 전망

• 2-1. 세계 반도체 시장 규모

• 글로벌 반도체 시장은 향후 5∼6년 내에 1조 달러, 즉 약 1400조 원을 초과할 것으로 예상됩니다. 가트너 애널리스트에 따르면 2023년 반도체 시장 규모는 5300억 달러에서 7050억 달러로 급증해 연간 성장률이 12.7%에 달하는 성장을 보일 것으로 전망됩니다. 이는 AI 데이터 센터 투자 강화, 그래픽 처리 장치(GPU) 및 고대역폭 메모리(HBM) 수요 증가와 맞물려 있습니다. 특히, AI 관련 반도체 부문이 시장을 선도하고 있으며, 데이터 센터와 서버의 확장이 주요 요인으로 작용하고 있습니다.

• 2028년이 되면 반도체 시장 규모는 8000억 달러를 넘어설 것으로 보이며, HBM의 비중 또한 증가할 전망입니다. 2028년까지 HBM이 D램 전체 매출의 30.6%를 차지할 것으로 예측되며, 주요 반도체 기업들은 이에 대비해 생산 능력 향상과 기술 개선에 주력할 것입니다.

• 2-2. 예상 성장률

• 반도체 시장의 연평균 성장률(CAGR)은 2023년부터 2028년까지 약 9.4%로 예상되며, 이는 AI와 GPU 수요의 급증에 힘입은 결과입니다. 특히, 중대한 기술적 발전과 생산 효율성이 지속적으로 향상됨에 따라, 기업들은 실질적으로 비용을 줄이고 생산성을 높일 수 있을 것입니다.

• AI 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야에서의 응용은 앞으로의 반도체 성장을 주도할 것이며, 이는 또한 없습니다. 향후 5년 안에 HBM 및 GPU로 대변되는 메모리와 처리 장치는 반도체 산업의 핵심이 될 것입니다.

• 2-3. AI와 GPU 수요의 연관성

• AI 데이터 처리에 필수적인 반도체의 수요는 일반적인 반도체 수요를 넘어서는 추세입니다. 데이터 센터 기업들이 AI 처리 성능을 최적화하기 위해 대량의 GPU와 HBM을 채택하면서 전체 반도체 시장에서 AI 관련 반도체의 비중이 커지고 있습니다.

• 이에 따라, 클라우드 서비스 제공업체(CSP)의 설비 투자도 증가하고 있으며, 이는 반도체 시장에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다. 특히 AI와 관련된 반도체 기술의 발전은 데이터 처리 속도와 효율성 향상에 기여하고 있으며, 향후 AI 어플리케이션의 발전에도 중요한 자원이 될 것입니다.

3. HBM의 성장 배경 및 중요성 분석

• 3-1. HBM의 정의

• 고대역폭 메모리(High Bandwidth Memory, HBM)는 기존의 메모리 기술보다 데이터를 더 빠르게 전송할 수 있도록 설계된 메모리 기술입니다. HBM은 3D 구조로 쌓아올려진 칩을 사용하여 메모리 대역폭을 극대화하며, 주로 GPU(그래픽 처리 장치)와 AI(인공지능) 연산 장치에서 사용됩니다. 이러한 기술은 특히 대용량 데이터와 높은 처리 성능이 요구되는 환경에서 그 진가를 발휘합니다.

• 3-2. AI에서의 HBM의 역할

• 인공지능 기술의 발전과 함께 HBM의 필요성이 급증하고 있습니다. AI 연산에 필요한 대량의 데이터 처리는 HBM의 우수한 대역폭 덕분에 비약적인 성장을 가능하게 합니다. HBM은 GPU 및 NPU(신경망 처리 장치)와 결합되어, 인공지능의 학습 및 추론 시간 단축에 기여하고 있습니다. 이로 인해 반도체 시장에서 HBM의 수요가 증가하고 있으며, 특히 2023년에는 D램 출하량 중 HBM이 차지하는 비중이 1.2%에서 5%로 증가할 것으로 예측되고 있습니다.

• 3-3. 시장 수요와 공급 부족 현상

• HBM 시장은 2025년에도 여전히 공급 부족 현상을 겪을 것으로 보입니다. 가트너의 분석에 따르면, HBM 매출액은 2023년에 198억 달러로, 전년 대비 66.9% 증가할 것으로 전망됩니다. 이러한 성장은 AI 시장의 급격한 확장과 밀접한 관련이 있습니다. HBM은 AI 연산의 핵심 부품으로 자리 잡으며, 앞으로도 지속적인 공급 부족이 예상되므로 기업들은 HBM 제조에 대한 투자와 연구개발을 강화할 필요성이 있습니다.

4. 시장 분석 및 향후 예측

• 4-1. 2028년까지의 HBM 비중 전망

• HBM(고대역폭 메모리)의 시장 전망은 긍정적입니다. 최근 조사에 따르면, 2028년까지 HBM이 전체 D램 매출에서 차지하는 비중이 30.6%에 이를 것으로 예상되고 있습니다. 이는 HBM의 기술 발전과 함께 인공지능(AI) 분야에서의 수요 증가가 주요 요인으로 분석됩니다.

• 가트너의 가우라브 굽타 애널리스트는 2023년 HBM의 비중이 1.2%에 불과했지만, 2024년에는 3.6%, 2025년에는 5.0%로 급증할 것이라고 언급했습니다. HBM의 높은 성장은 데이터 처리 요구가 많은 애플리케이션의 증가로 인해 더욱 가속화될 것입니다.

• HBM의 시장 성장세를 고려할 때, 인공지능 및 자율주행 차량, 클라우드 컴퓨팅 등의 분야에서 HBM의 필수성이 더욱 부각되고 있으며, 이러한 요소들은 HBM의 비중 확대에 중요한 역할을 할 것입니다.

• 4-2. D램 시장에서의 HBM 위치

• D램 시장 내 HBM의 위치는 시간이 지남에 따라 점점 더 강화되고 있습니다. 2028년에는 HBM 제품이 D램 시장에서 중요한 위치를 차지하게 될 것으로 예상되며, 이는 기술의 성숙과 제조업체들의 기술 혁신이 함께 이루어지기 때문입니다.

• HBM은 접근성 높은 대역폭과 낮은 전력 소모에서 출발하여 데이터 센터와 AI 또는 GPU 기반 컴퓨팅 환경에서 그 가치를 더욱 발휘하고 있습니다. D램 시장에서 HBM의 비중 증가가 예측되는 이유는 바로 이러한 특성 때문입니다.

• 예를 들어, HBM은 데이터 전송 속도가 빠르고 그로 인해 시스템의 응답성이 향상되는 특징이 있습니다. 따라서 고성능을 요구하는 애플리케이션에서 HBM의 비중이 높아지는 것은 자명한 일입니다.

• 4-3. 산업 트렌드 변화

• 반도체 산업은 꾸준한 기술 발전과 변화하는 시장 수요에 따라 지속적인 트렌드 변화를 겪고 있습니다. 최근에는 인공지능, 자율주행, 클라우드 컴퓨팅 등 고성능 컴퓨팅 환경에서의 수요가 크게 증가하며, 이러한 변화는 반도체 설계와 생산 방식에도 영향을 미치고 있습니다.

• 특히 HBM의 성장은 이러한 산업 트렌드의 변화와 밀접하게 연관되어 있습니다. 제조사들은 더욱 높은 스택(packing) 구조를 개발하여 HBM의 성능을 극대화하고자 하고 있으며, 이는 전체 반도체 시장의 발전으로 이어질 것입니다.

• 또한, 공급 부족 역시 HBM 시장 성장에 큰 영향을 미치는데, 이는 HBM의 수요가 급증하는 상황에서도 공급망 문제가 해결되지 않는 한 지속적인 공급 문제를 낳을 수 있습니다. 따라서 이러한 산업 트렌드 변화는 반도체 기업들이 시장에 대응하는 전략 수립에 있어 중요한 요소로 작용할 것입니다.

결론

• 결론적으로, 현재의 글로벌 반도체 시장은 인공지능과 HBM 수요의 급증에 따른 새로운 전환점을 맞이하고 있습니다. HBM의 시장 비중이 D램 내에서 30%를 초과할 것으로 전망됨에 따라, 기업은 이러한 변화에 적절히 대응하기 위해 전략적으로 투자해야 할 필요성이 커지고 있습니다. HBM은 높은 대역폭과 낮은 전력 소비의 특성을 바탕으로 데이터 센터와 AI 등 다양한 분야에서 필수적인 역할을 하고 있습니다.

• 따라서, 향후 HBM의 공급 부족 현상이 해결되기 위한 노력이 기업의 경쟁력에 직접적인 영향을 미칠 것으로 보입니다. 반도체 기업들은 필연적으로 HBM의 생산능력을 높이는 데 집중하게 될 것이며, 이는 또한 시장의 경쟁 구도를 변화시킬 가능성이 큽니다. 이러한 환경 속에서 선도 기업들은 혁신적인 기술 개발과 생산 효율화를 통해 시장의 요구에 부응하는 제품을 출시해야 할 것입니다.

• 결국, HBM과 AI의 조화로운 발전은 반도체 산업의 미래를 밝히는 중요한 요소로 작용할 것이며, 앞으로도 지속적인 관심과 연구가 필요할 것입니다. 모든 산업 관계자들에게는 이러한 트렌드를 반영하여 시장의 변화에 적극적으로 대응할 것을 기대합니다.

용어집

• 고대역폭 메모리 (HBM) [기술]: 고대역폭 메모리(High Bandwidth Memory, HBM)는 데이터를 더 빠르게 전송할 수 있도록 설계된 메모리 기술이며, 3D 구조로 쌓아올려진 칩을 사용하여 높은 대역폭을 제공합니다.

• GPU (그래픽 처리 장치) [하드웨어]: GPU는 대량의 데이터를 동시에 처리할 수 있도록 설계된 프로세서로, 주로 그래픽 연산 및 인공지능 처리에 사용됩니다.

• AI (인공지능) [기술]: AI는 기계가 인간처럼 학습하고 추론할 수 있도록 하는 기술로, 데이터 분석 및 처리에서 중요한 역할을 합니다.

• 데이터 센터 [설비]: 데이터 센터는 대량의 데이터를 저장하고 처리하기 위한 장비와 인프라가 갖춰진 장소로, AI와 클라우드 서비스 등에 필수적입니다.

• 클라우드 서비스 제공업체 (CSP) [서비스]: CSP는 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 기업으로, 고객에게 데이터 저장, 처리 및 관리 솔루션을 제공합니다.

• 신경망 처리 장치 (NPU) [하드웨어]: NPU는 인공지능 모델의 학습과 추론을 최적화하기 위해 설계된 처리 장치로, AI 연산의 효율성을 높입니다.

• D램 [메모리]: D램(Dynamic Random Access Memory)은 일시적으로 데이터를 저장하는 컴퓨터 메모리로, 주로 컴퓨터와 서버의 주 메모리로 사용됩니다.

출처 문서

• “5년 뒤 반도체 시장 1조달러 돌파…HBM 매출 비중 확대될 것”https://v.daum.net/v/20250219103058285
• "HBM 올해 66.9% 성장… 2028년 D램 내 비중 30.6%" - 머니Shttps://www.moneys.co.kr/article/2025021911280848841
• SEMI 'AI 빅테크 투자 확대에…5년 뒤 반도체 시장 1조달러 돌파' | 서울경제https://www.sedaily.com/NewsView/2GP136QWHK
• HBM 올해도 큰 폭 성장…"3년 뒤 전체 D램서 매출 비중 30% 돌파"https://zdnet.co.kr/view/?no=20250219092334
• “올해 HBM 66.9% 성장…공급 부족 여전”https://n.news.naver.com/mnews/article/030/0003285339