삼성전자 SK하이닉스보다 빨랐다…美 마이크론, HBM3E 양산 시작
미국 마이크론이 5세대 고대역폭메모리인 ‘HBM3E’ 양산을 시작했습니다. 삼성전자, SK하이닉스보다 한발 빠르게 양산에 나서면서 차세대 HBM인 HBM3E 시장 영향이 주목되고 있습니다.
2월 26일(현지시간) 마이크론은 “HBM3E 솔루션의 대량 생산을 시작했으며 이번 24GB(기가바이트) 용량의 8H(8단) HBM3E는 올해 2분기 출하를 시작하는 엔비디아 ‘H200’에 탑재될 예정”이라고 밝혔습니다.
삼성전자 하이닉스 마이크론 3파전 그리고 HBM 시장은 어떻게?
계속되는 경기 하강으로 반도체 업황이 쉽게 턴하지 못하고 있습니다. 반도체 시장은 AI와 관련된 HBM 메모리 생산 관련 업체들에 관심이 집중되고 있습니다.
현재 메모리 업계의 화두는 차세대 고속 고밀도 메모리인 HBM. 세계 3대 반도체 기업이 치열한 경쟁을 펼치고 있는 HBM 메모리 관련 시장은 내년에도 약 30% 성장할 것으로 예상됩니다.
HBM3까지 양산한 업계는 내년에 HBM3E 메모리 양산을 준비하고 있습니다. 이후 삼성전자, SK 하이닉스, 마이크론은 2025년 까지 HBM4 메모리 개발을 완료하고 2026년부터 양산한다는 계획입니다. HBM4 메모리는 스택당 대역폭이 1024bit에서 2048bit로 두 배 이상 속도가 높아질 것으로 예상됩니다.
| 삼성전자 | SK하이닉스 | 마이크론 |
| HBM3E – 설계부터 생산까지 가능 | HBM3E – 하위 모델인 HBM3와 호환 | HBM3E – 24년부터 양산 시작 |
시장조사업체 트렌드포스에 따르면 내년 HBM 시장 규모는 89억달러 수준 입니다. 트렌드포스의 시장 전망치 기준일과 마이크론의 회계 기준이 상이해 정확한 점유율 추산이 어렵지만, HBM3E 양산을 시작해도 마이크론의 HBM 시장 점유율은 10%를 넘지 못할 것으로 추정 됩니다.
트렌드포스는 삼성전자와 SK하이닉스의 내년 HBM3E 시장 점유율을 각각 47~49%를 제시 했습니다. 반면, 마이크론의 점유율은 3~5%에 그칠 것으로 예상했습니다.
2024년 HBM3E는 하위 번전과 호환이 가능한 SK하이닉스가 가장 좋아 보입니다. 다음은 5세대, 6세대 HBM에 대하여 알아봅니다.
5세대 HBM3E
고대역폭 메모리(High Bandwidth Memory, HBM) 기술은 1세대부터 5세대 HBM3E에 이르기까지 지속적으로 발전해왔습니다. (1세대 HBM – 2세대 HBM2 – 3세대 HBM2E – 4세대 HBM3 – 5세대 HBM3E 순으로 개발됨) HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 연결하여 데이터 처리 속도를 혁명적으로 향상시킨 고성능 메모리 솔루션입니다.
특히, 최신 버전인 HBM3E는 AI용 메모리에 필수적인 높은 속도, 발열 제어, 사용자 편의성 등 모든 면에서 세계 최고 수준의 성능을 자랑합니다. 초당 최대 1.15TB의 데이터 처리 능력을 갖춘 HBM3E는 놀라운 처리 속도를 보여주는데, 이는 Full-HD(FHD)급 영화 약5GB의 230편 이상 분량의 데이터를 1초 만에 처리하는 수준입니다.
HBM3E 가장 앞서가는 SK하이닉스
SK하이닉스 기술진은 이번 제품에 어드밴스드 MR-MUF 최신 기술을 적용해 제품의 열 방출 성능을 기존 대비 10% 향상시켰다고 합니다. HBM3E는 하위 호환성(Backward Compatibility)도 갖춰, 고객은 HBM3를 염두에 두고 구성한 시스템에서도 설계나 구조 변경 없이 신제품을 적용할 수 있는 것이 최대 장점이라고 말합니다.
엔비디아
하이퍼스케일, HPC(Hyperscale and HPC) 담당 이안 벅 부사장은 “엔비디아는 최선단 가속 컴퓨팅 솔루션즈용 HBM을 위해 SK하이닉스와 오랜 기간 협력을 지속해왔다. 앞으로도 차세대 AI 컴퓨팅을 선보이고자 HBM3E 분야에서 양사 간의 협업이 계속되길 기대한다”고 밝혔습니다.
6세대 HBM4
삼성전자와 SK하이닉스가 개발 중인 6세대 제품 ‘HBM4’가 ‘메모리의 파운드리화’시대를 앞당길 것으로 보고 있습니다. CPU 등 프로세서를 만드는 회사가 늘면서 이제는 메모리가 코모디티(범용)에서 스페셜티, 커스터마이즈 제품으로 옮겨가는 시대가 되었습니다. HBM4가 그 시발점이될 것으로 예상됩니다.
삼성 전자에 따르면 HBM4 메모리는 비전도 필름 (non-conductive film (NCF)) 어셈블리나 하이브리드 구리 결합 (hybrid copper bonding (HCB)) 같은 신기술을 적용해 높은 온도를 견디면서 성능을 높일 수 있다고 합니다. HBM 메모리는 여러 개의 메모리 다이를 쌓아 올린 구조이기 때문에 발열량이 많고 GPU나 서버 프로세서 같이 열이 많이 나는 시스템과 함께 사용되므로 장시간 고온 환경에서도 안정적으로 작동을 해야 합니다. 새로운 기술과 소재를 사용하는 HBM4는 2025년 개발 완료 후 생산 예정입니다.
HBM 메모리는 업황이 안좋은 반도체 섹터에서 반드시 주목해야 될 테마입니다. 관련된 종목들을 살펴 보겠습니다.
HBM 관련 업체 목차
| 1. 한미반도체 | SK하이닉스 TC본딩 장비납품 |
| 2. 에스티아이 | SK하이닉스 Reflow 장비 납품 |
| 3. 이오테크닉스 | 수율 개선을 위한 레이져 어닐링 장비 수혜 |
| 4. 디아이티 | 수율 개선을 위한 레이져 어닐링 장비 수혜 |
| 5. HPSP | 수소어닐링 장비 DRAM 도입 확대에 따른 수혜 예상 |
| 6. 하나마이크론 | HBM Capex 집중으로 인한 기존 메모리 제품 외주 증가 |
| 7. 인텍플러스 | 삼성전자 Adv pkg 검사장비 메인 공급사 |
| 8. 피에스케이홀딩스 | Reflow 장비 납품 및 Descum 장비 납품 |
| 9. SFA반도체 | HBM Capex 집중으로 인한 기존 메모리 제품 외주 증가 |
1. 한미반도체
제조용 장비부터 최첨단 자동화장비에 이르기까지 반도체 생산장비의 일괄 생산라인을 갖추고 세계적인 경쟁력을 확보 하고 있습니다. 세계 시장점유율 1위인 EMI Shield 장비는 스마트 장치와 IoT, 자율주행 전기차, 저궤도 위성통신서비스, UAM 등 6G 상용화 필수 공정에 쓰이고 있습니다. 주력장비인 ‘VISION PLACEMENT’는 세계 시장 점유율 1위를 굳건히 지키고 있습니다.
- 전년동기 대비 연결기준 매출액은 58% 감소, 영업이익은 90.2% 감소, 당기순이익은 578.7% 증가.
- 2022년 반도체 웨이퍼 절단을 위한 마이크로 쏘 장비인 ‘풀 오토메이션 웨이퍼 마이크로 쏘’ 를 출시하며 신규 매출 확보를 기대하고 있음.
2. 에스티아이
주요제품으로는 Chemical 중앙공급 System, 세정 및 Etching 장비, 검사장비 등이 있습니다. 개발한 반도체 패키징 공정장비 ‘무연납 진공 리플로우장비’는 현재 미국업체가 독점하고 있지만 에스티아이는 지속적인 연구개발을 통해 장비 개발에 성공하였고, 매출처 확보 추진중이며 최근 중국 진출에 성공하였습니다.
- 전년동기 대비 연결기준 매출액은 17.7%, 영업이익은 35.7%, 당기순이익은 34.6% 감소하였음.
- 부산시와 동남권 방사선 의·과학 산업단지 내 생산시설 건립 MOU 체결.
- 실리콘카바이드(SiC) 전력반도체 소재인 웨이퍼 등을 양산하고 국산화를 진행.
- 디스플레이 포토트렉시스템 장비 수주하여 기존의 CF 공정 설비와 OLED 전공정 설비 및 터치 패널 등의 장비까지 진출함.
3. 이오테크닉스
레이저 응용기술은 반도체, PCB, Display, 휴대폰 산업의 경기와 밀접한 연관이 있습니다. 레이저 응용 산업은 고객사 주문시 제작하고 있으며, 그 주문자별로 제품사양이 달라지는 특성상 대량 생산이 어렵습니다.
- 전년동기 대비 연결기준 매출액은 19.3%, 영업이익은 57.3%, 당기순이익은 32.5% 감소.
- 레이저 응용기술은 최근 Display(LCD, OLED)산업, PCB산업 및 휴대폰 산업에서의 사용범위가 크게 증대 됨
- 자동차산업, 기계부품산업등 전통적인 산업에서도 그 수요가 계속 확대되고 있음.
4. 디아이티
Vision Solution 기술을 바탕으로 하는 평판디스플레이 검사장비 등의 제조 및 판매 사업을 영위하고 있습니다. 주요제품군은 AOI Solution, LASER Solution, VISION AI Solution로 구분됩니다. 반도체 산업, 디스플레이(OLED) 산업, 2차전지 산업, 자동차 산업 등에 응용되고 있으며, 국내외에 2개의 상표권과 24개의 특허권을 보유하고 있습니다.
- 전년동기 대비 연결기준 매출액은 15.8% 감소, 영업손실은 1,418.5% 증가, 당기순이익은 59.1% 감소.
- AOI Solution, LASER Solution등의 제품을 디스플레이, 반도체, 2차전지, 자동차 산업의 다양한 변화에 맞추어 기술을 개발하고 있음.
- 원재료의 경우 주요 업체와의 거래로 제품의 사양에 따른 원재료의 공급이 안정적으로 가능하게 공급받고 있음.
5. HPSP
고유전율(High-K) 절연막을 사용하는 트랜지스터의 계면특성을 개선하는 고압 수소 어닐링 장비에 대 연구개발 및 제조, 판매 하고 있습니다. 고압 수소 어닐링 제품은 반도체 트랜지스터 소자 계면상의 문제를 개선하기 위한 목표로 연구개발 제품화하였으며, 국내 최초로 고압 수소 어닐링 효과가 검증된 전공정 장비입니다. 주요 글로벌시스템반도체 제조업체뿐 아니라 국내외 메모리반도체 업체에도 납품 되고 있습니다.
- 전년동기 대비 연결기준 매출액은 57%, 영업이익은 63.2%, 당기순이익은 67.4% 증가
- NAND Flash와 DRAM 메모리 분야의 선도 기업과 공동개발계약 및 공동평가계약을 체결함.\
- GENI-SYS 장비는 인증을 받고 Fabrication에서 가동중인 유일한 고압 수소 어닐링 장비로, 28/32㎚ 이하 적용공정에 필수적으로 권장됨에 따라 향후 공정 미세화로 인한 주요 수혜업체로 예상됨.
6. 하나마이크론
주요 종속회사는 현재 반도체 패키징 생산 및 반도체 식각공정용 실리콘 Part 제품의 생산을 주요 사업을 진행하고 있습니다. 사업 활동에서 발생하는 환경부담을 줄이기 위해 제품과 사업장에 대한 환경 관련 규제에 적극적으로 대응하고 있습니다.
- 전년동기 대비 연결기준 매출액은 10.3% 증가, 영업이익은 50.6%, 당기순이익은 76.6% 감소.
- 고객사와의 협력관계를 공고히 하는 한편, 고부가치 메모리 확대 및 비메모리 패키징, 테스트 사업확대를 통해 매출 및 수익성 개선을 계획 중임.
7. 인텍플러스
반도체 외관검사분야, 반도체 Mid-End 분야, 디스플레이 분야, 2차전지 외관검사 장비의 제조를 주요 사업으로 하고 있습니다. 머신비전기술을 통해 표면 형상에 대한 영상 데이터를 획득, 분석 및 처리하는 3D/2D 자동외관검사장비 및 모듈을 개발하여 판매하고 있습니다. |
- 전년동기 대비 연결기준 매출액은 66.1% 감소, 영업이익, 당기순이익 적자전환.
- 스마트팩토리 분야에 진출해 사업영역을 넓혀 나가고 있음
- 머신비전 관련 원천기술을 통해 스마트 팩토리 구현에 필수적인 통합 솔루션을 공급분야 확대를 위한 노력도 지속하고 있음.
8. 피에스케이홀딩스
2020년 2월 1일에 피에스케이홀딩스(평택소재, 비상장)와 합병하였음. 반도체 제조장비, 플랫판넬 디스플레이 제조장비 및 관련 제품의 제조, 판매, 배포 등의 사업을 영위함.
- 전년동기 대비 연결기준 매출액은 51.2%, 영업이익은 168.5%, 당기순이익은 33% 증가
- 국내 고객에 한정하지 않고 중국, 대만, 미국, 일본, 독일, 싱가폴 등 많은 반도체 제조 회사에 본 장비를 사용하고 있음
- 신규 매출처의 지속적으로 확대되고 있음.
9. SFA반도체
반도체 및 액정 표시 장치의 제조와 판매업 등을 사업목적으로 하여 1998년 6월 30일에 설립 되었습니다. 사업분야는 반도체 산업의 후공정 분야인 반도체 조립 및 TEST 제품을 주력으로 생산합니다. 삼성전자, Micron, SK하이닉스 등 세계 유수의 반도체 업체들에게 최첨단 반도체 패키징 솔루션을 제공하고 있음.
- 전년동기 대비 연결기준 매출액은 32.1% 감소, 영업이익 적자전환, 당기순이익은 97.7% 감소.
- 국내 OSAT기업의 성장은 메모리 외주물량 증가에 의한 외형 성장이 선행되고, 이후 어드밴스드 패키지 확대에 따른 질적 성장과 함께 선순환 구조에 돌입할 것으로 판단됨.
- 서버용 DDR5 생산량 증가는 테스트 시간이 길어지고, 모듈의 SMT 수량이 증가함에 따라 가동률 상승을 야기할 것으로 예상됨.