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AI 시대, 왜 HBM 공급 부족이 모든 산업을 흔들고 있을까?

by 세미워커 2025. 11. 28.
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HBM 및 AI 붐으로 인한 메모리 공급 부족

전 세계가 AI 경쟁으로 뜨겁게 달아오르면서 가장 큰 수혜를 받은 부품이 바로 고대역폭 메모리(HBM)입니다. 하지만 지금 시장에서 벌어지고 있는 상황은 단순한 ‘수혜’라고 표현하기엔 너무 복잡합니다. HBM 공급 부족은 반도체 공급망을 넘어 스마트폰, PC, 자동차, 서버까지 모든 산업에 가격 압력을 주고 있으며, 2026년까지 공급난이 지속될 것이라는 전망이 나올 정도로 심각한 수준입니다. 이 글에서는 AI 시대의 핵심 부품인 HBM이 왜 부족해졌는지, 어떤 산업에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 앞으로 시장이 어떻게 재편될지를 심층적으로 다뤄보겠습니다.

HBM 공급 부족의 근본 원인과 시장 왜곡 구조

HBM 공급 부족이 발생한 이유는 겉으로 보기에는 쉽습니다. AI 붐이 모든 수요를 빨아들이고 있기 때문입니다. 하지만 실제로는 훨씬 더 복잡한 구조적 요인이 얽혀 있습니다. 우선 엔비디아, AMD, 구글, 메타 같은 글로벌 테크 기업들은 AI 모델 훈련과 추론 능력을 끌어올리기 위해 과거보다 훨씬 더 많은 메모리를 필요로 하고 있습니다. 기존 GPU에는 일반 DRAM이 사용되었지만, 최근 출시되는 AI 연산용 GPU는 반드시 HBM을 탑재해야 합니다. 이 구조적 변화가 시장의 중심을 완전히 바꾸어 놓았는데, 특히 H100·H200·B200 등 최신 AI 칩은 HBM3E 같은 초고성능 메모리를 탑재하고 있어 수요가 폭발적으로 증가하고 있습니다.

여기에 더해 HBM은 일반 DRAM보다 제조 난도가 압도적으로 높은데, TSV(실리콘 관통 전극), 고밀도 적층, 패키징 공정까지 꼬리에 꼬리를 무는 복잡한 과정을 거쳐야만 완성됩니다. 한 번이라도 수율이 낮아지면 해당 라인 전체의 생산이 지연되며 시장 공급량이 바로 확 줄어듭니다. 현재 SK하이닉스와 삼성전자, 마이크론이 생산을 맡고 있지만, 세 기업 모두 생산량을 마음대로 늘릴 수 없는 공정적 한계에 부딪혀 있습니다. 특히 SK하이닉스는 HBM 시장의 70% 이상을 점유하면서 수요의 대부분을 감당해야 하는 상황이고, 삼성전자는 수율 개선에 집중하고 있지만 AI 가속기 수요 속도를 따라가기엔 쉽지 않습니다.

이처럼 HBM 공급 부족은 단순한 일시적 현상이 아니라, AI 인프라 확대라는 구조적 변화를 중심으로 촉발된 장기적 시장 왜곡이라는 점에서 매우 중요합니다. 시장 분석가들은 2026년까지 HBM 공급난이 지속될 것으로 보는데, 이는 DRAM·NAND 등 다른 메모리 제품에서도 병목을 일으키면서 전체 반도체 생태계에 장기적 파장을 남길 것으로 예상됩니다.

DRAM·NAND 가격 폭등으로 이어지는 연쇄 파급 효과

HBM이 부족해지면 가장 먼저 나타나는 현상은 바로 DRAM과 NAND 가격의 연쇄 상승입니다. 제조사들은 HBM 생산을 위해 기존 라인의 일부를 고성능 제품으로 전환하게 되는데, 이렇게 되면 PC용·모바일용 DRAM 생산량이 자연스럽게 줄어듭니다. 델, HP, 레노버 같은 글로벌 OEM 기업들이 최근 일제히 “DRAM 가격이 너무 빠르게 오르고 있다”고 경고한 이유가 바로 여기에 있습니다. 일부 DRAM 현물가는 2025년 기준 3배 가까이 뛰었고, NAND 플래시도 비슷한 상승 흐름을 보이고 있습니다.

이런 가격 상승은 곧바로 소비자 제품에 반영됩니다. 노트북, 스마트폰, 태블릿, 웨어러블 기기 등 메모리를 사용하는 모든 제품의 출고가가 높아지며, 제조사들은 메모리 사양을 낮추는 방식으로 버티거나 제품 가격을 인상하는 수밖에 없습니다. 실제로 몇몇 스마트폰 제조사는 메모리 용량을 축소하거나, 소비자 선택 옵션을 조정해 가격을 유지하려는 움직임을 보이고 있습니다. PC 제조사들은 이미 기본 메모리 제공량을 줄이는 방안까지 검토하고 있으며, 고사양 제품은 더 높은 가격에 판매될 가능성이 큽니다.

더 큰 문제는 HBM 공급 부족이 단지 메모리 시장에만 영향을 미치는 것이 아니라는 점입니다. 서버, 자동차, IoT 기기 등 산업 전반의 원가 구조가 흔들리면서 기업들의 마진율이 떨어지고, 결과적으로 소비자 물가에도 영향을 미치는 글로벌 물가 구조 변화로 이어지고 있습니다. 특히 AI 서버 인프라 투자 경쟁이 심화되면서 데이터센터 확장비용이 급등하고 있어 기업들이 그 부담을 어디까지 감당할지 판단해야 하는 중요한 분기점에 서있습니다.

2026년까지 이어질 메모리 슈퍼사이클과 시장 재편

HBM 공급 부족은 단순히 ‘지금 부족한’ 문제를 넘어 앞으로 2~3년간 이어질 장기 슈퍼사이클을 예고하고 있습니다. 공급망 구조가 바뀌고, 수요가 정점을 향해 달리는 시점에 제조사의 생산전환까지 맞물리면서 시장은 2026년까지 가격 상승 압력이 계속될 가능성이 큽니다. 공급이 살아나더라도 AI 관련 수요 증가 속도가 더 빠르기 때문에 시장의 불균형은 쉽게 해소되지 않을 것입니다.

또한 HBM 기술은 계속 진화하고 있습니다. HBM4, HBM4E와 같은 차세대 제품이 개발되면서 공정 복잡성은 더욱 증가하고 있으며, 이로 인해 생산 난이도가 높아지고 수율 관리가 핵심 경쟁력이 되고 있습니다. 기업 입장에서는 안정적인 HBM 공급망을 확보하기 위해 전략적 장기 계약을 늘리고 있고, 생산 장비·패키징 인프라에 대규모 투자를 집행하고 있습니다. 이러한 흐름은 결국 반도체 제조사 간의 경쟁 구조를 더욱 공고하게 만들면서 상위 3개 기업 중심의 과점 체제를 강화할 것으로 보입니다.

이처럼 시장은 지금 HBM을 중심으로 완전히 다른 방향으로 움직이고 있으며, AI 시대의 새로운 경쟁 구도가 만들어지고 있습니다. 기업들이 내부 비용 관리와 장기 공급 계약을 통해 대응하고 있지만, 시장의 불균형이 해소되려면 수율 안정과 추가 투자 확대가 반드시 필요합니다.

결론: AI 시대의 핵심 자원은 ‘연산력’이 아니라 ‘메모리’다

HBM 공급 부족은 단순히 반도체 시장의 문제를 넘어 AI 경쟁력의 핵심 지표가 되고 있습니다. 연산력만 높다고 최고의 AI 모델을 만들 수 있는 시대는 이미 끝났습니다. 대규모 모델 학습에는 고대역폭·대용량 메모리가 필수이기 때문에 HBM 확보 여부가 기업의 AI 역량을 결정하는 시대가 된 것입니다. 2026년까지 이어질 공급난 속에서 기업들은 장기 계약, 설계 최적화, 비용 조정 등 다양한 전략을 시도하고 있으며, 소비자들은 더 높은 전자제품 가격을 감수해야 할 가능성이 큽니다.

AI 시대가 본격화될수록 HBM은 ‘가장 중요한 전략 자원’으로 자리 잡을 것입니다. 기술기업, 제조업체, 소비자 모두가 이 변화에 대비해야 하며, 앞으로의 시장 변화는 지금보다 훨씬 더 빠르고 강하게 나타날 것입니다.

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