HBM4 경쟁 심화, 삼성 파운드리 흑자 전환 기대

글로벌 클라우드 데이터 센터 건설이 각국에서 증가하는 가운데, 데이터 센터 전력 공급이 국가 전략 자산화되는 움직임이 나타난다. 최근 국가별 동향을 보면 클라우드 AI 데이터 센터가 국가적으로 중요하다고 인식되며, 자국 기업이 짓는 센터에 전력을 우선 공급해야 한다는 주장이 제기된다. 이러한 흐름은 각국 정부가 자국 AI 및 클라우드 기업을 지원하는 추세를 강화하는 결과로 이어진다.

노광 장비 중 DUV(심자외선) 이머전 장비의 자급화는 2030년을 목표로 거론되지만, EUV(극자외선) 장비는 이보다 훨씬 더 많은 시간이 소요되거나 심지어 자체 생산이 불가능할 수도 있다는 전망이 나온다.

이는 AI 기술 발전의 보안 이슈와 함께, 필요한 리소스 준비가 충분치 않다는 문제 제기에서 비롯된 것이다. 미국의 AI 주도권 유지와 더불어, 전체적으로 균형 잡힌 개발 전략을 추구해야 한다는 의견이 대두된다.

글로벌 증시에서 하이퍼스케일러 주가 조정과 반도체 반등세가 나타나는 상황에서, 국내 증시는 의미 있는 반등을 보여주지 못하고 있다. 소프트뱅크와 키옥시아의 주가가 상승하는 것과 대조적으로, 한국 대표 기업들의 주가는 부진한 흐름을 보인다. 국내 증시의 수급이 불안정하고 고객 예탁금 감소 및 수급 꼬임 현상이 주요 원인으로 지목된다.

삼성전자의 연간 실적 전망이 원화 강세 기조를 반영하여 하향 조정됐다. 기존 380조 원으로 예상했던 매출 전망치는 원화 강세가 강하게 진행되면서 단순 모델링 결과 약 360조 원으로 변경됐다. 그러나 제품 믹스 개선을 통해 차별화된 실적을 기록할 가능성은 여전히 존재한다.

메모리 반도체 시장의 2분기와 3분기 실적에 대한 시장의 의심은 낮은 편으로, 견고한 실적을 이어갈 것이라는 전망이 지배적이다. 특히 장기 계약과 고대역폭 메모리(HBM) 등 중간재 공급으로 실적 안정성을 유지할 것으로 분석된다. 일각에서 내년 메모리 가격 하락 우려가 존재하지만, 2026년 44%, 2027년 22%의 시장 성장률이 예상되어 장기적인 성장세는 지속될 것으로 보인다.

기존 HBM3e 물량은 4분기부터 감소세를 보일 것이며, HBM4는 HBM3 대비 최소 30% 이상 높은 가격으로 책정되어 있다. 따라서 HBM4 제품 비중이 많아질수록 블렌디드 ASP(평균판매단가)는 오히려 상승할 요인이 된다.

HBM 시장에서 공급사별 전략이 차별화되며, 특정 기업들이 수혜를 입을 전망이다. AMD의 MI450 고대역폭 메모리(HBM)는 3분기부터 물량 증가가 예상되며, 주로 삼성전자가 공급을 담당한다. 엔비디아의 경우 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 3개사가 공동으로 HBM을 공급한다. 이 외에도 구글 TPU 및 아마존 가속기 수요가 HBM 시장 성장에 기여하고 있다.

고대역폭 메모리(HBM) 제작에 필수적인 핵심 기술은 TSV(관통 실리콘 비아)이며, 이 TSV 장비는 전 세계적으로 램리서치만 제조할 수 있는 독점적 위치에 있다. TSV 장비가 없으면 HBM을 만들고 싶어도 다이를 쌓을 수 없으므로, 이는 HBM 생산의 절대적인 제약 요건이 된다. 현재 삼성은 180K, SK하이닉스는 200K, 마이크론은 100K 수준의 TSV 캐파를 보유하고 있으며, 창신메모리 등 중국 기업이 이 핵심 장비를 확보할 수 있을지에 대한 의문이 제기된다.

반도체 공장을 확장하더라도 핵심 장비가 없으면 생산량 증설이 불가능하다. HBM 생산 과정에서 다이(Die)를 단순히 적층하는 것을 넘어 전기적 신호로 연결하는 작업이 필수적이며, 이를 위해서는 특수한 기계 설비가 필요하다. 결과적으로 반도체 장비의 부족이 실질적인 생산 제약 요인으로 작용한다.

HBM 12단의 가장 하단에는 HBM의 메모리 다이를 제어하는 로직 다이가 들어간다. 앞으로 보안 및 안보 시큐리티가 강화될수록 이 로직 다이의 설계가 훨씬 복잡해질 것으로 예상된다. 설계 복잡화는 코덱 추가로 이어져 제작 원가 상승이 불가피하다.

메모리 기업은 가격 결정력을 확보하여 투자 규모와 속도를 조절할 수 있는 여지가 생긴다. 물량이 동일하게 나가더라도 고성능 제품의 가격이 비싸기 때문에 매출액 방어에 효과적이다. 이는 고단가 제품 위주의 매출 구조로 전환되는 추세에 따른 것이다.

고대역폭 메모리(HBM) 메모리 다이를 제어하는 로직 다이의 중요성이 부각되는 가운데, 삼성 파운드리가 HBM 로직 다이 생산을 100% 담당한다. 삼성 파운드리는 4나노 핀펫 공정을 활용하며, HBM 공급이 확대될수록 로직 다이 생산도 비례하여 증가할 것으로 예상된다. 따라서 HBM 시장 성장이 삼성 파운드리의 매출 증대 및 흑자 전환을 견인하는 핵심 동력이 될 것으로 분석된다.

이러한 전망은 구글 및 엔비디아의 수요 증가를 주요 근거로 삼으며, TSMC의 공급망 체크를 통해 얻은 공격적인 가정을 바탕으로 한다. 내년에는 HBM 시장이 약 160% 등가 성장할 것으로 예측된다.

TSMC는 타이난, 까오슝, 애리조나 공장 케파를 고려하여 월 10만 장 규모의 웨이퍼 인풋 계산을 바탕으로 증설 계획을 추진 중이다. 이러한 증설 계획은 시장 예측보다 훨씬 더 의미 있는 변화를 가져올 것으로 예상된다. TSMC의 아웃풋 전망은 다소 공격적으로 보일 수 있으나, 명확한 근거 없이 제시된 수치는 아니다.

반도체 팹 건설은 약 3년 반의 긴 시간이 소요되므로, 현재 진행되는 증설은 단기적인 공급 과잉을 목표로 하는 것이 아니다. TSMC든 삼성전자든 현재 2026년에 짓는 공장들은 최소한 2030년의 수요 포캐스트를 보고 이루어지는 장기 투자이다. 따라서 단기적인 공급 과잉보다는 장기적인 성장성에 집중해야 한다는 시각이 우세하다.

증권사 애널리스트의 실적 추정은 네 가지 단계를 거쳐 이루어진다. 첫째, 기본 가정을 설정한다. 둘째, 메모리 가격과 수요 변화를 바탕으로 삼성전자와 같은 기업의 실적을 전망한다. 셋째, 이 전망치를 기반으로 주당 가치(밸류에이션)를 계산한다. 마지막으로, 종합적인 분석을 통해 매수, 중립, 매도 등 최종 투자 의견을 결정한다.

8월 A스피드 지표는 7월 대비 6.7% 증가했으며, 2분기 월평균 매출은 전 분기 대비 22% 성장했다. 3분기 월평균 매출도 견조한 수준을 유지하고 있어, 현재 반도체 수요 관련하여 특이한 움직임은 보이지 않는다.