HBM4 전쟁 발발! SK하이닉스 독주 vs 삼성전자 반격, AI 메모리 시장의 승자는?

차세대 고대역폭 메모리(HBM4)의 양산이 2026년을 기점으로 본격화되면서, 글로벌 반도체 업계가 치열한 주도권 경쟁에 돌입하고 있다. HBM4는 AI와 고성능 컴퓨팅(HPC) 수요 급증으로 메모리 시장의 핵심 기술로 떠오르며, SK하이닉스, 삼성전자, 마이크론 간의 기술력, 생산력, 고객 협력 싸움이 시장 판도를 결정할 전망이다.

시장 트렌드

시장조사업체 트렌드포스에 따르면, HBM 시장은 2023년 40억 달러에서 2033년 1300억 달러로 연평균 42% 성장(CAGR)할 것으로 예상된다. HBM4는 HBM3e 대비 채널 수가 2배(1,024→2,048개)로 늘어나 동일 속도에서 데이터 전송량을 두 배로 늘리고, AI 칩과의 통합 효율성을 극대화한다. 이는 AI 모델 학습과 데이터센터의 고속 연산 수요를 충족하며, 2026년 하반기부터 HBM4가 시장 주류로 자리 잡을 전망이다. HBM4의 복잡한 설계(12~16층 스택, 로직 기반 베이스 다이)와 30% 이상의 가격 프리미엄은 기술 선도 기업에 수익성을 집중시킬 가능성이 크다. 2026년 HBM 전체 출하량은 300억 기가비트를 넘어설 것으로 보인다.

SK하이닉스의 선두

SK하이닉스는 HBM3e 시장에서 46~49% 점유율로 선두를 달리고 있으며, 2026년 HBM4에서도 50% 이상 점유율을 유지할 전망이다. 엔비디아(80% AI 칩 시장 점유), AMD, 인텔 등 주요 고객과의 협력, TSMC와의 HBM4 공동 개발(MOU 체결), 1c 나노 공정 기반 32GB DDR5 및 16층 HBM3e 선행 출시는 SK하이닉스의 기술 우위를 보여준다. 2024년 4분기 매출 15.7조 원, 연간 56.3조 원(전년 대비 103% 증가)을 기록하며 사상 최대 실적을 달성했다. 2025년 HBM3e 공급은 이미 품절, 2025년 대부분도 선주문된 상태다. HBM4 샘플은 2025년 6월 엔비디아에 공급 예정이며, 2026년 양산 목표로 개발이 순항 중이다.

삼성전자의 반격

삼성전자는 HBM3e에서 수율 문제와 엔비디아 인증 지연으로 SK하이닉스에 밀렸지만, HBM4 개발을 가속화하며 반전을 노린다. 2025년 하반기 HBM4 양산을 목표로 Pyeongtaek P1L~P3L 라인을 DDR5 및 HBM 전용으로 업그레이드하고, 파운드리 및 첨단 패키징(3D 패키징)과의 시너지를 강화한다. 삼성전자는 HBM4의 로직 기반 베이스 다이 설계를 통해 AI 칩과의 맞춤형 통합을 추진하며, 테슬라 등 신규 고객 확보에 나섰다. 트렌드포스는 삼성전자가 2026년 HBM4 시장에서 점유율 35%를 목표로 하며, 2033년까지 SK하이닉스(40%)와 격차를 좁힐 가능성을 언급했다.

마이크론의 도전

마이크론은 HBM3e 시장에서 4~6% 점유율로 뒤처져 있으며, HBM4에서도 기술과 고객 기반에서 SK하이닉스, 삼성전자에 밀린다. 그러나 2026년 HBM4 양산과 2027~2028년 HBM4e 계획을 발표하며, 1β 공정 기반 36GB 및 64GB 용량 HBM4 개발에 주력하고 있다. 미국 정부의 반도체 지원 정책(CHIPS Act)과 일본 히로시마, 대만 링코우·타이중 공장 증설로 생산력을 확대하며, 엔비디아 H200 및 AMD·인텔과의 협력을 강화한다. 마이크론은 HBM4에서 GPU와의 통합 칩 전략을 배제하고, 고속 메모리 접근에 초점을 맞춘 차별화 전략을 추구한다.

재무적 영향

HBM4의 높은 기술 장벽과 30% 가격 프리미엄은 선두 기업의 수익성을 극대화한다. SK하이닉스는 2024년 영업이익률 27%를 기록하며 삼성전자를 앞섰고, 2025년 HBM4 샘플 공급과 2026년 양산으로 매출 성장(연간 70조 원 전망)이 기대된다. 삼성전자는 HBM3e 3분기 판매 70% 증가를 기록했으나, 수율 개선과 고객 다변화가 필요하다. 마이크론은 HBM3e 흑자 전환에 성공했지만, HBM4 초기 투자 비용으로 단기 수익성이 제한될 수 있다.

미래 전망

HBM4는 2026년 12층 스택(32~48GB)으로 시작되며, 2027년 16층(64GB)으로 진화한다. JEDEC HBM4 표준(2025년 4월 발표)은 최대 8Gb/s 핀당 대역폭을 제공하며, AI 모델 학습과 HPC 성능을 혁신한다. SK하이닉스는 엔비디아와의 협력 및 TSMC의 CoWoS 패키징 활용으로 선두를 유지할 가능성이 크다. 삼성전자는 맞춤형 HBM4와 파운드리 시너지로 추격하며, 마이크론은 미국 내 생산 확대와 정책 지원으로 틈새 시장을 공략한다. 그러나 중국의 저가 DRAM 공세와 HBM4의 높은 초기 비용은 리스크 요인이다.

투자 아이디어

HBM4의 양산 경쟁은 AI와 HPC 수요 급증으로 반도체 메모리 시장의 판도를 뒤바꿀 기회다. 투자자는 다음 포인트를 주목해야 한다:

1. AI 중심 메모리 수요: HBM4는 AI 모델 학습과 데이터센터의 초고속 연산을 지원하며, 2033년까지 시장 규모가 1300억 달러로 성장한다. SK하이닉스의 선두와 삼성전자의 추격은 HBM4의 수익성을 극대화한다.
2. 기술 선도 기업 수혜: HBM4의 복잡한 설계(2,048개 I/O, 로직 기반 다이)와 30% 가격 프리미엄은 기술 우위 기업(SK하이닉스, 삼성전자)에 수익을 집중시킨다. SK하이닉스는 엔비디아와의 협력으로 안정적 수요를 확보하며, 삼성전자는 테슬라와 같은 신규 고객으로 반전을 노린다.
3. 공급망 기회: HBM4 생산에 필요한 첨단 패키징(CoWoS, 하이브리드 본딩)과 장비 수요가 증가하며, 관련 공급망 기업이 간접 수혜를 받는다. TSMC와의 협력은 SK하이닉스와 삼성전자 모두에 긍정적이다.
4. 주의점: HBM4의 높은 초기 비용과 중국의 저가 DRAM 공세는 단기 리스크다. 투자자는 2025년 하반기 SK하이닉스의 HBM4 샘플 공급, 삼성전자의 수율 개선 여부, 마이크론의 고객 확보를 모니터링해야 한다. 마이크론의 높은 PER(100배 이상)은 변동성 리스크를 동반한다.

관련 테마로는 반도체, AI, HPC, 스마트 팩토리, 데이터센터가 주목된다. HBM4는 AI 인프라의 핵심 부품으로, 기술 선도 기업과 공급망에 장기 투자 기회를 제공한다.

관련된 주식 종목

종목명설명

SK하이닉스	HBM4 시장 선두, 엔비디아·AMD·인텔과의 협력으로 안정적 수요. 2024년 사상 최대 실적, 2025년 HBM4 샘플 공급으로 매출 성장 기대.
삼성전자	HBM4 양산 가속화와 파운드리 시너지로 점유율 확대. 테슬라 등 신규 고객 확보로 중장기 반전 가능성.
한미반도체	HBM4 생산용 하이브리드 본딩 및 TSV 장비 공급. SK하이닉스·삼성전자와의 협력으로 수혜 전망.
Micron Technology / 마이크론 테크놀로지	HBM4 양산으로 틈새 시장 공략. 미국 정부 지원과 생산 확대가 성장 동력.