삼성전자, 엔비디아 HBM4 퀄테스트 결과 임박 … "속도·전력 모두 양호"

삼성전자가 엔비디아와 진행 중인 차세대 HBM4(고대역폭메모리) 품질 테스트가 최종 단계에 들어서면서 업계의 관심이 집중되고 있다. 이르면 내달 초 결과가 나올 수 있다는 전망이 나오는 가운데 전반적인 분위기가 긍정적인 것으로 전해진다.

28일 반도체업계에 따르면 삼성전자의 엔비디아향 HBM4 퀄테스트가 마무리 단계에 접어들었다. 이르면 내달 초 최종 결과가 나올 것이라는 관측에 힘이 실린다.

HBM 퀄테스트는 고객사가 양산 적용 전에 제품의 성능과 신뢰성을 확인하는 절차로 결과에 따라 공급 여부가 사실상 결정된다. 업계에서는 "현재까지 (삼성 제품에 대해) 나온 평가가 나쁘지 않다"는 메시지가 조심스럽게 퍼지고 있다.

삼성은 지난해 HBM3E 경쟁에서 SK하이닉스에 밀리며 존재감이 약해졌다는 평가를 받았다. 그러나 1c 기반 D램의 완성도 개선과 4나노미터(nm) 로직 공정을 적용한 베이스다이 성능 향상으로 HBM4에서는 격차를 빠르게 좁힌 것으로 분석된다.

업계 관계자는 "11Gbps 이상 속도 확보는 엔비디아의 요구 기준을 충족하는 수준"이라며 "특히 전력 효율과 신뢰성 측면에서 긍정적 평가가 이어지는 것으로 안다"고 말했다.

삼성 내부에서도 엔비디아 공급을 기점으로 HBM4 사업을 본격화 하기 위한 변화가 감지된다. 별도 조직으로 운영되던 HBM 개발팀이 최근 D램사업부에 정식 편입되며 개발 성과를 공식적으로 인정받았다. 회사는 향후 HBM4E와 HBM5까지 이어지는 로드맵을 강화하고 차세대 D램 공정과 베이스다이 기술을 통합적으로 발전시키는 데 속도를 낸다는 계획이다.

시장에서는 내년을 기점으로 HBM 경쟁 구도가 크게 달라질 수 있다는 전망이 나온다. 현재는 SK하이닉스가 HBM3E 대부분을 공급하며 사실상 독주 체제를 형성하고 있으나 HBM4에서는 삼성이 다시 대등하게 경쟁할 가능성이 높다는 분석이다. 테스트 결과가 긍정적으로 나오면 삼성은 샘플 공급 확대와 고객사 다변화에 속도를 내며 공급 구조가 '양분 체제'에 가까워질 것이라는 관측도 힘을 얻는다.

AI 인프라 투자가 빠르게 증가하는 점도 삼성의 HBM4 진입 가능성을 끌어올리는 요소다. 엔비디아의 차세대 GPU '루빈(Rubin)'이 내년 하반기 양산될 것으로 알려졌으며 마이크로소프트, 메타, 구글 등 클라우드 서비스 업체(CSP)들도 내년과 내후년 사용 물량까지 선점하려는 움직임을 보이고 있다. HBM 수요는 AI 모델 규모 확대와 비례한다는 점에서 HBM 공급망도 '수주 경쟁'에서 기술 신뢰성을 기반으로 한 '장기 계약' 구조로 변하고 있다.

엔비디아 역시 특정 메모리 벤더에 대한 과도한 의존을 피하려는 전략을 유지하고 있어 삼성의 역할은 더욱 중요해지고 있다. 삼성이 HBM4에서 기술력을 입증하면 엔비디아도 공급선을 분산할 명분이 생긴다는 주장도 설득력을 얻고 있다.

HBM4는 D램 공정 기술과 베이스다이 설계 능력, TSV(실리콘 관통 전극) 정렬 정확도 등 다양한 기술 요소가 종합적으로 맞물려야 한다. 속도가 11Gbps를 넘어서면 발열과 전력 효율 관리 난도가 크게 높아지는데 삼성이 이 구간에서 성능을 안정화한 점은 업계에서 의미 있는 성과로 받아들여진다. 다만 초기 양산에서는 수율 확보가 관건이 될 전망이다.

내달 초로 예상되는 엔비디아의 최종 테스트 결과는 향후 HBM 시장의 판도를 좌우하는 분기점이 될 것으로 보인다. 삼성의 기술 회복 여부와 SK하이닉스 중심의 독주 체제가 흔들릴지 여부도 이 시점에서 가려질 가능성이 크다.

반도체업계 관계자는 "HBM4는 양사 모두에게 중요한 승부처"라며 "결과에 따라 내년 이후 시장이 양분 구도로 재편될 수 있다"고 말했다.