HBM 넘어 'HBF' 시대 온다! SK하이닉스·삼성전자, 차세대 AI 메모리 패권 전쟁 발발

AI(인공지능) 모델과 데이터 규모가 폭발적으로 커지면서, 현재 AI 성능 향상을 주도하는 **HBM(고대역폭메모리)**만으로는 GPU의 연산 속도와 대용량 데이터 처리 요구를 충족시키기 어려워지고 있습니다. 이에 따라 2027년 첫 출시가 예상되는 **차세대 메모리 반도체 'HBF(고대역폭플래시)'**가 새로운 주도권을 좌우할 핵심 기술로 부상하고 있습니다.

• HBM의 한계와 병목 현상:
  • HBM은 D램을 3차원으로 쌓아 GPU 연산을 지원하지만, AI 작업 시 GPU가 계산하는 시간 점유율은 여전히 20~30%에 불과합니다. 이는 메모리 전달 속도의 한계로 인한 **'병목 현상'**이 지속되고 있음을 의미하며, AI 성능 개선을 위해 메모리 혁신이 시급합니다.
• HBF의 등장과 역할:
  • HBF는 속도는 D램보다 느리지만 용량이 큰 낸드 플래시를 HBM처럼 3차원으로 쌓아 연결 통로를 통합하는 개념입니다.
  • HBF는 HBM의 대체재가 아닌 추가 요소이며, **HBM이 자주 쓰는 정보를 담는 '책장'**이라면 HBF는 대용량 데이터를 저장하는 '도서관' 역할을 합니다.
  • HBF는 HBM에 비해 속도는 느리지만 용량은 10~100배 크며, 특히 AI 학습보다는 추론 능력에 큰 도움이 될 것으로 예상됩니다.
• 기술 개발 및 시장 전망:
  • SK하이닉스는 샌디스크와 손잡고 삼성전자 등 경쟁사보다 HBF 표준을 선점하기 위해 협력 중입니다.
  • HBF는 HBM과 기본 기술 및 공정 장비를 공유하기 때문에 개발 속도가 빠를 것으로 예상되며, 첫 HBF는 2027년, 탑재된 GPU 완제품은 2028년 출시될 것으로 전망됩니다.
• 해결 과제:
  • 낸드의 수명 한계: 낸드 플래시는 쓰기 횟수가 약 10만 번으로 제한되어 수명이 있다는 근본적인 숙제가 남아있으며, 이는 새로운 소재와 구조로 해결해야 할 과제입니다.
  • 소프트웨어 업그레이드: HBF가 적용되려면 GPU가 HBF를 활용하도록 소프트웨어 체계도 함께 업그레이드되어야 합니다.

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투자 아이디어

HBM이 현재 AI 시장의 주도권을 잡고 있다면, HBF는 10년 후 AI 메모리 시장의 판도를 바꿀 차세대 기술입니다. 투자자는 HBM과 HBF의 공통 분모인 3차원 적층 및 패키징 기술과 낸드 플래시 공정에 집중해야 합니다.

• 구조적 성장 동력: HBM-HBF 밸류체인 확대
  • HBF는 HBM과 기술을 공유하고 있어, 현재 HBM 시장에서 독보적인 경쟁력을 가진 SK하이닉스와 삼성전자가 차세대 HBF 시장에서도 주도권을 이어갈 가능성이 높습니다.
  • HBM 및 HBF 생산에 필수적인 후공정 장비(TC 본더 등)와 첨단 패키징 소재 기업들은 HBM 시장에 이어 HBF라는 새로운 거대 시장 수혜를 선점할 수 있습니다.
  • 테마 연관성: AI 반도체, HBM, HBF, 낸드 플래시, 첨단 패키징, 후공정 장비.
• 투자 전략: 미래 기술 선점을 위한 R&D 투자 확대 수혜
  • 대규모 용량을 요구하는 AI 추론 시장이 개화하면서 HBF의 가치가 극대화될 것입니다. HBF 표준 선점을 위한 대기업들의 경쟁과 R&D 투자는 관련 기술 개발에 참여하는 국내 연구소 및 협력 장비/소재 기업에 직접적인 수혜로 작용할 수 있습니다.
• 리스크 요인:
  • 기술의 미확정성: HBF는 아직 초기 개발 단계의 개념이며, 낸드의 수명 한계 등 해결해야 할 기술적 난제가 남아있습니다.
  • 경쟁 구도 변화: HBF 표준 선점을 위한 경쟁사 간의 협력 및 기술 개발 상황에 따라 시장 주도권이 빠르게 바뀔 수 있습니다.

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관련된 주식 종목

HBF는 낸드를 3차원으로 적층하는 기술이 핵심이므로, 메모리 제조사와 낸드 및 첨단 패키징 관련 밸류체인에 주목해야 합니다.

구분	종목명	투자 포인트
차세대 메모리 주도 기업	SK하이닉스	HBM 시장의 선두 주자로, 샌디스크와의 협력을 통해 HBF 표준 선점에 나서고 있습니다. HBM에 이어 HBF까지 시장 주도권을 이어갈 잠재력이 높습니다.
	삼성전자	D램과 낸드를 모두 보유한 종합 반도체 기업으로, HBM과 HBF라는 차세대 메모리 시장의 주요 플레이어입니다. 낸드 적층 기술력이 HBF 개발에 큰 영향을 미칩니다.
후공정/패키징 장비	한미반도체	HBM 생산의 필수 장비인 TC 본더 시장의 선두 기업입니다. HBF 역시 3차원 적층 기술을 공유하므로 장비 수혜가 지속적으로 예상됩니다.
낸드 플래시 관련	솔브레인	낸드 플래시 공정 및 첨단 소재 관련 기술을 보유한 기업으로, HBF 개발 가속화에 따른 낸드 공정 기술 관련 수혜가 기대됩니다.