삼성 HBM3 엔비디아 공급에 HBM3E 퀄테스트 통과 기대감↑

중국향 AI칩 H20에 삼성 HBM3 탑재

올해 100만개 판매 예상에 삼성전자 HBM 점유율 확대

HBM3E도 공급 임박...주력 공급업체는 아닐 듯

사진=[로이터·연합뉴스]

삼성전자가 엔비디아의 중국향 인공지능(AI) 반도체 'H20'에 자사 HBM3(4세대 고대역폭 메모리) D램 '아이스볼트'를 공급한다. 이에 올 하반기 HBM3E(5세대) D램 퀄테스트(품질검증)를 통과할 가능성도 한층 커졌다. 다만 퀄테스트를 통과하더라도 SK하이닉스보다는 적은 물량을 공급할 것으로 알려졌다.

23일(현지시간) 로이터통신은 세명의 소식통을 인용해 삼성전자가 엔비디아의 HBM3 품질검증을 통과했다고 보도했다. 아주경제는 지난 4일 이러한 소식을 국내 언론 최초로 단독보도한 바 있다. 

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로이터통신은 "삼성 HBM3 D램은 중국 시장을 겨냥해 개발한 AI칩 H20에 사용될 것"이라고 밝혔다. 

엔비디아가 올 1분기 출시한 H20은 미국의 대중국 반도체 수출 규제를 피하기 위해 성능을 낮춘 중국 수출용 AI칩이다. 개별 칩의 성능은 원본인 'H100'과 비교해 크게 낮지만, 대신 초거대 AI 시스템을 구축하기 위한 AI칩간 연결 기술인 'NV링크'를 지원해 대량으로 구매하면 H100에 육박하는 성능의 AI 학습·추론용 시스템을 만들 수 있는 것으로 알려졌다. 

반도체 업계에 따르면 1개의 H20 칩에는 삼성전자 8단 HBM3 D램 6개가 첨단 패키징(이종 반도체 결합)으로 결합돼 있다. 시장조사업체 세미애널리시스에 따르면 엔비디아는 올해 중국에 100만개 상당의 H20 칩을 판매할 예정이다. 중국 화웨이가 자체 개발한 AI칩 어센드 910B의 두 배에 달하는 판매 성과다. 로이터통신도 "H20은 어센드 910B보다 10% 이상 저렴한 가격에 판매 중이며, 최근 관련 매출도 급증하고 있다"고 짚었다.

이에 H20에 HBM3를 독점 공급하는 삼성전자는 올해 최소 600만개의 HBM3 D램을 판매할 수 있을 것으로 기대된다. 그동안 레거시(구형) HBM이었던 HBM2E(3세대) D램으로 시장 점유율을 유지하던 삼성전자 입장에서 SK하이닉스가 독점하던 신형 HBM으로 점유율을 확대했다는 점에서 의의가 있다.

소식통들은 삼성전자가 엔비디아에 HBM3 D램을 공급하는 것을 두고 "약한 청신호"라고 분석했다. 엔비디아가 H20 외에 다른 AI칩에도 삼성전자 HBM3 D램을 사용할지는 미지수이기 때문이다.

업계에선 엔비디아가 공급망 다각화를 추진하며 고성능 AI칩에는 SK하이닉스, 중간 성능 AI칩에는 삼성전자 HBM D램을 사용하는 '멀티벤더' 전략을 택한 것으로 본다. 저성능 AI칩에는 삼성전자·SK하이닉스·마이크론의 GDDR(그래픽 메모리) D램을 채택했다.

HBM3 D램 공급이 확정된 만큼 현재 삼성전자와 엔비디아가 퀄테스트를 진행 중인 HBM3E D램도 올 하반기 중 공급 승인이 날 것으로 예측된다. 엔비디아는 올 하반기 출시하는 '블랙웰'에 8단 HBM3E D램을, 내년 출시하는 '블랙웰 울트라'에 12단 HBM3E D램을 탑재할 계획이다. 

다만 공급 승인이 나더라도 삼성전자가 공급하는 HBM3E D램 물량은 SK하이닉스의 절반 이하일 전망이다. 대만 연합보 등 외신은 지난 15일 엔비디아가 AI칩 수요 증가로 블랙웰 생산량을 당초 계획보다 25% 늘릴 것이라고 보도했다. 현재 엔비디아 AI칩 생산량은 D램 제조사의 HBM D램 공급량과 일치하는 것으로 알려졌다. HBM D램을 추가로 공급받아야 AI칩 생산량을 확대할 수 있는 구조다. 

이런 상황에서 엔비디아가 AI칩 생산량을 확대하는 것은 기존 공급업체인 SK하이닉스 외에 추가 공급업체인 삼성전자를 확보했다는 신호로 풀이된다. 다만 업계 관계자들은 엔비디아가 생산수율과 발열 등의 문제로 SK하이닉스를 주력 공급업체로 두고 부족한 물량을 삼성전자와 마이크론으로부터 받는 전략을 당분간 유지할 것으로 보고 있다.