삼성전자가 12-레이어(12단) HBM3E 제품으로 엔비디아의 까다로운 자격 시험을 통과했다는 소식이 전해졌다. 이로써 양사는 인공지능(AI) 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 시장에서의 협력 기반을 더욱 공고히 하게 됐다.
2025년 9월 19일, 인베스팅닷컴의 보도에 따르면 한국경제신문은 복수의 업계 관계자를 인용해 “삼성전자가 18개월 전 개발을 완료한 12단 HBM3E 칩이 최근 엔비디아의 공식 인증 절차를 모두 통과했다”라고 보도했다. 이는 개발 완료 시점으로부터 약 1년 6개월 만에 얻은 성과다.
HBM(High Bandwidth Memory·고대역폭 메모리)은 GPU·AI 가속기·데이터센터용 프로세서 등 첨단 연산 장치에서 필수적으로 요구되는 초고속·저전력 메모리다. 기존 D램을 수평으로 배열하는 대신 수직으로 적층해 대역폭을 극대화하고 지연시간을 최소화하는 구조가 특징이며, 최근 AI 붐과 함께 수요가 폭증하고 있다.
“HBM3E는 현 세대 HBM3를 진화시킨 차세대 규격으로, 더 높은 데이터 전송 속도와 향상된 전력 효율을 제공한다”고 업계에서는 설명한다.
해당 제품이 12단 적층 구조를 채택했다는 점은 생산 공정 난도가 크게 높아졌음을 의미한다. 층수가 늘어날수록 열 방산 및 전력 무결성을 유지하기가 어려워지기 때문이다. 따라서 엔비디아가 제시한 혹독한 품질·신뢰성 기준을 통과했다는 점은 삼성전자의 후공정 기술력·검증 역량을 시사한다.
이번 승인까지의 일정은 다소 길었다. (약 18개월) 이는 고단 적층 칩의 생산 수율 안정화, 신뢰성 시험(temperature cycling, electromigration, thermal shock 등) 통과, 그리고 엔비디아 측 시스템 호환성 검증 절차가 복합적으로 진행됐기 때문으로 풀이된다.
엔비디아는 AI 학습·추론 칩 ‘H100·GH200·B100’ 시리즈의 성능을 극한까지 끌어올리기 위해, 메모리 공급사에 데이터 전송속도·대역폭·발열·전력 등을 통합 판단하는 Qualification Test(QT)를 요구해 왔다. QT 통과 여부는 곧바로 공급망 진입 여부 및 물량 배정으로 연결돼, 메모리 업체에는 사실상 생존권과 직결되는 사안이다.
앞서 삼성전자는 2022~2023년 HBM3 8단 제품군에서 상대적으로 더딘 QT 통과 속도로 “양산 속도에서 밀린다”는 시장 평가를 받은 바 있다. 그러나 이번 12단 HBM3E 통과로 그러한 우려를 상당 부분 해소했다는 평가가 나온다. 업계 전문가는 “삼성은 신규 파운드리 라인(평택·시안) 투자와 공정 최적화를 병행하면서 후발 추격이 아닌 기술 리더십 회복을 노리고 있다”고 분석했다.
HBM3E에 대한 수요는 급증할 전망이다. 생성형 AI 서비스, 초거대 언어모델(LLM) 학습, 자율주행 차량용 데이터 처리 등에서 더 높은 메모리 대역폭을 요구하기 때문이다. 따라서 엔비디아·삼성전자 양사는 시장 호황 국면에서 ‘윈-윈(Win-Win)’ 효과를 기대할 수 있다.
HBM과 GDDR, DDR의 차이
HBM은 좁은 I/O 채널을 다층으로 연결해 초고속을 구현하는 반면, GDDR·DDR은 단층에 폭넓은 버스를 두는 방식이 일반적이다. HBM은 물리적 거리가 짧아 동작 전압을 낮출 수 있고, 패키지 면적 절감 효과도 크다. 다만 고부가가치 제품으로 생산 난도가 높아, 삼성전자·SK하이닉스·마이크론 등 일부 기업만이 상업적 양산 능력을 보유하고 있다.
특히 HBM3E는 핀 속도 9.2Gbps 이상, 총 대역폭 1.2TB/s 수준을 목표로 하는 차세대 규격이어서, 적층 난도·발열 문제가 더욱 심화된다. 따라서 ‘Thermal Conduction Film(TCF)’, TSV(Through-Silicon Via) 최적화, 비동기 리페어 기술 등이 주요 관건으로 꼽힌다.
삼성전자는 이미 2024년 하반기부터 12단 HBM3E의 파일럿 양산을 가동했으며, 이번 엔비디아 QT 통과로 본격 대량 공급을 위한 양산 라인 전환을 추진할 수 있게 됐다는 해석이 나온다.
시장 영향 및 전망
전문가들은 “엔비디아에 HBM3E를 공급하는 기업은 향후 AI 서버 시장 팽창 국면에서 확실한 매출 레버리지 효과를 볼 가능성이 높다”고 입을 모은다. 실제로 HBM은 일반 D램에 비해 가격이 5~8배 이상 높다. 또한 공급업체가 제한적이어서, 제품 인증 → 물량 배정 → ASP(평균판매단가) 인상의 선순환 구조가 형성된다.
증권가에서는 이번 승인으로 “삼성전자의 메모리 반도체 실적 턴어라운드 가속화가 가능하다”는 견해가 제기됐다. 다만 타사 대비 수율 안정화 속도, 패키징 원가, 고객 포트폴리오 다변화 등이 향후 변동성을 결정할 변수로 꼽힌다.
한편, 엔비디아 측은 이번 보도와 관련해 공식 논평을 내지 않았다. 삼성전자 또한 세부 스펙·공급 물량·가격 조건 등은 “고객사와의 계약상 비밀”이라는 이유로 공개를 거절한 상태다.
이 기사에 사용된 정보는 인베스팅닷컴 원문 기사를 기계 번역·교열하여 작성되었으며, 모든 사실 관계는 원문에 근거한다. 추가적 해석·전망은 기자의 전문적 의견이다.
