AI 시대, 메모리 반도체의 룰이 바뀌고 있다

삼성전자·SK하이닉스·마이크론의 경쟁, 그리고 장기 공급 계약의 등장

우리는 그동안 메모리 반도체 산업을 전형적인 경기순환 산업으로 이해해 왔습니다.

수요가 늘어나면 반도체 가격이 오르고, 제조사들은 생산량을 확대합니다. 이후 공급이 수요를 초과하면 가격이 하락하고 기업들의 실적도 악화됩니다.

하지만 AI 시대에 들어서면서 이 산업의 구조가 조금씩 달라지고 있습니다.

이제 메모리 반도체는 단순히 가격이 오르내리는 부품이 아닙니다. AI 데이터센터를 구축하기 위해 반드시 확보해야 하는 핵심 인프라가 되고 있습니다.

그리고 이 변화는 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론의 경쟁 구도뿐 아니라 메모리 제조사들의 계약 방식까지 바꾸고 있습니다.

1. D램 시장의 경쟁 구도, 다시 달라지고 있다

2023년 SK하이닉스는 HBM3E 출하 확대에 힘입어 D램 매출 점유율에서 삼성전자를 앞서는 성과를 거뒀습니다.

AI 가속기에 들어가는 고대역폭 메모리(HBM) 시장에서 경쟁력을 확보한 것이 중요한 배경이었습니다.

하지만 이후 시장에서는 다른 움직임이 나타났습니다.

2024년 2분기 기준 D램 매출 점유율은 삼성전자 39.4%, SK하이닉스 24.9%, 마이크론 23.3% 순으로 집계됐습니다.

특히 SK하이닉스와 마이크론의 격차는 불과 1.6%포인트까지 좁혀졌습니다.

흥미로운 점은 마이크론의 성장 배경입니다.

마이크론은 가격이 빠르게 상승한 일반 서버용 D램 판매에서 상당한 수혜를 얻었습니다. 해당 시기 매출이 전 분기 대비 65.5% 증가했다는 자료도 있습니다.

반면 SK하이닉스는 HBM 비중이 높았습니다. HBM은 일반 D램보다 부가가치가 높지만, 사전에 체결한 계약 가격의 영향을 받기 때문에 일반 D램 가격이 급등하는 시점에는 상대적으로 수혜가 제한될 수 있습니다.

여기서 중요한 사실을 알 수 있습니다.

HBM 시장의 선두 기업이 반드시 전체 D램 시장에서도 가장 높은 매출 점유율을 기록하는 것은 아닙니다.

AI가 HBM뿐 아니라 일반 서버용 D램 수요까지 끌어올리고 있기 때문입니다.

메모리 시장은 이제 HBM과 범용 D램이라는 두 개의 성장 축을 동시에 바라봐야 하는 상황입니다.

2. 삼성전자의 강점은 생산 규모와 HBM4 전략이다

삼성전자를 다시 주목해야 하는 이유도 여기에 있습니다.

삼성전자는 세계 최대 수준의 D램 생산 기반을 갖추고 있습니다.

메모리 공급 부족이 발생하는 상황에서는 생산능력이 큰 기업이 판매 물량을 확대할 수 있다는 장점이 있습니다.

여기에 HBM4 경쟁을 위한 새로운 전략도 추진하고 있습니다.

핵심은 베이스 다이(Base Die)입니다.

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 올린 메모리입니다. 이 메모리들을 제어하기 위해 아래쪽에 별도의 기반 칩이 들어가는데, 이것이 베이스 다이입니다.

삼성전자는 이 베이스 다이에 자체 파운드리 기술을 결합하는 전략을 추진하고 있습니다.

특히 4나노 공정의 로직 베이스 다이를 활용해 메모리부터 로직 칩까지 연결하는 일괄 생산 체계를 구축하려는 것입니다.

반면 SK하이닉스는 TSMC의 첨단 로직 공정과 협력하는 방향으로 대응하고 있습니다.

두 회사의 전략은 다릅니다.

삼성전자는 메모리와 파운드리를 함께 보유한 수직계열화의 장점을 활용하려 하고, SK하이닉스는 이미 확보한 HBM 경쟁력에 TSMC의 첨단 공정 역량을 결합하려 합니다.

결국 HBM4 경쟁은 단순히 메모리를 얼마나 많이 쌓느냐의 문제가 아닙니다.

수율, 발열, 전력 효율, 패키징, 고객사 인증까지 종합적인 기술 경쟁이 될 것입니다.

3. 가장 중요한 변화: 메모리도 장기 공급 계약 시대에 들어섰다

이번 자료에서 개인적으로 가장 주목하는 부분입니다.

최근 메모리 반도체 업계에서는 장기 공급 계약의 중요성이 커지고 있습니다.

일부 보도에서는 삼성전자가 다음 해 생산 물량의 약 80%를 장기 계약으로 확보했다는 내용도 나왔습니다.

또한 마이크론을 비롯한 메모리 업체들의 거래 방식에서도 Take or Pay와 선수금 같은 조건이 주목받고 있습니다.

Take or Pay는 말 그대로 물량을 가져가지 않더라도 약속한 대금을 지급해야 하는 계약 방식입니다.

예를 들어 고객사가 메모리 제조사와 5년 동안 매년 100만 개의 메모리를 공급받기로 계약했다고 가정해 보겠습니다.

그런데 실제로는 80만 개만 필요해졌다면 어떻게 될까요?

 

일반적인 구매 방식이라면 필요한 물량만 구매하면 됩니다.

하지만 Take or Pay 계약에서는 약속한 물량을 인수하지 않더라도 계약에 따른 대금을 지급해야 할 수 있습니다.

이 계약이 중요한 이유는 명확합니다.

메모리 제조사는 미래의 판매량을 보다 안정적으로 확보할 수 있습니다. 반대로 고객사는 공급 부족 상황에서 필요한 물량을 확보할 수 있습니다.

여기에 선수금까지 지급한다면 제조사는 생산설비 투자에 필요한 자금을 미리 확보하는 효과도 얻을 수 있습니다.

일부 거래에서는 20~25% 수준의 선수금이 거론되고 있습니다.

이것은 단순한 물건 구매를 넘어 미래의 생산능력을 미리 확보하려는 움직임으로 볼 수 있습니다.

물론 모든 메모리 계약에 동일한 조건이 적용되는 것은 아닙니다.

4. 5년 계약인데 가격은 매년 협상한다?

여기서 한 가지 더 흥미로운 변화가 있습니다.

장기 계약이라고 해서 반드시 5년 동안 가격이 고정되는 것은 아닙니다.

최근 거론되는 계약 구조에서는 공급 기간은 장기로 설정하면서 가격은 매년 협상하거나 가격의 하한선과 상한선을 설정하는 방식이 활용됩니다.

이를 플로어(Floor)와 캡(Cap) 구조라고 합니다.

쉽게 말하면 다음과 같습니다.

• 플로어: 가격이 일정 수준 아래로 떨어지는 것을 방지하는 하한선
• 캡: 가격이 일정 수준 이상으로 급등하는 것을 제한하는 상한선

이러한 구조는 제조사와 고객사 모두에게 의미가 있습니다.

제조사는 장기적인 수요와 수익성을 예측하기 쉬워집니다. 고객사는 메모리 가격이 급격하게 상승하는 위험을 일부 관리할 수 있습니다.

과거 메모리 산업은 가격 변동에 따라 제조사들의 실적이 크게 흔들리는 구조였습니다.

하지만 장기 계약과 가격 조정 장치가 확대된다면 기업들의 실적 가시성이 개선될 가능성이 있습니다.

물론 계약의 구체적인 조건에 따라 효과는 달라집니다.

5. 2027년 HBM 가격 상승 전망, SK하이닉스에 기회가 될까?

시장조사업체 트렌드포스는 2027년 HBM 평균판매가격(ASP)이 올해 대비 121% 상승할 수 있다는 전망을 내놓았습니다.

ASP는 Average Selling Price의 약자로 평균판매가격을 의미합니다.

이 전망이 현실화된다면 HBM 시장에서 높은 경쟁력을 갖춘 SK하이닉스에는 상당히 긍정적인 환경이 될 수 있습니다.

HBM은 일반 D램보다 제조공정이 복잡하고 패키징 난도가 높습니다.

생산 수율과 고객사 인증이 중요하기 때문에 단순히 생산량만 늘린다고 시장을 장악할 수 있는 제품도 아닙니다.

따라서 HBM 가격 상승과 판매량 증가가 동시에 나타난다면 기업의 이익 개선으로 이어질 가능성이 있습니다.

다만 평균판매가격이 상승한다고 영업이익도 같은 비율로 증가하는 것은 아닙니다. 원가와 수율, 제품 구성, 생산능력 투자 비용 등을 함께 살펴봐야 합니다.

6. AI 산업의 진짜 경쟁은 GPU에서 끝나지 않는다

이번 변화에서 우리가 생각해 봐야 할 부분이 있습니다.

AI 산업에 투자한다고 하면 대부분 엔비디아와 GPU부터 떠올립니다.

하지만 GPU만 확보한다고 AI 데이터센터가 완성되는 것은 아닙니다.

GPU가 연산을 담당한다면 HBM은 GPU가 대량의 데이터를 빠르게 처리할 수 있도록 돕습니다.

일반 서버 D램도 데이터센터의 운영과 데이터 처리에 필수적입니다.

여기에 전력 공급, 냉각 설비, 네트워크 인프라까지 갖춰져야 비로소 데이터센터를 가동할 수 있습니다.

결국 AI 산업은 하나의 제품이 아니라 거대한 인프라 생태계입니다.

GPU 수요가 증가하면 HBM 수요가 늘어납니다.

AI 서버가 확대되면 일반 D램 수요도 증가합니다.

데이터센터가 늘어나면 전력과 냉각 설비에 대한 투자도 확대됩니다.

그리고 이 모든 인프라를 안정적으로 확보하기 위해 기업들은 장기 계약을 체결하기 시작합니다.

이런 관점에서 보면 메모리 반도체 시장에서 나타나는 장기 공급 계약의 확대는 단순한 계약 방식의 변화가 아닙니다.

AI 인프라를 구축하는 기업들이 미래의 핵심 부품 생산능력을 선점하기 시작했다는 신호일 수 있습니다.

마무리: 메모리 반도체는 더 이상 단순한 경기순환 산업일까?

물론 메모리 산업의 경기순환 특성이 사라진 것은 아닙니다.

빅테크의 AI 투자가 둔화되거나 메모리 생산능력이 급격히 확대되면 공급 과잉과 가격 하락이 다시 나타날 수 있습니다.

장기 계약 역시 모든 위험을 제거해 주지는 않습니다.

그럼에도 분명히 달라지고 있는 부분이 있습니다.

과거에는 메모리 가격이 상승하면 제조사가 돈을 벌었습니다.

이제는 누가 더 안정적으로 생산능력을 확보하고, 누가 장기 공급 계약을 통해 고객사를 붙잡으며, 누가 고부가가치 메모리 기술을 선점하느냐가 중요해지고 있습니다.

삼성전자는 생산 규모와 파운드리 역량을 바탕으로 반격을 준비하고 있습니다.

SK하이닉스는 HBM 경쟁력을 기반으로 AI 메모리 시장의 주도권을 지키려 합니다.

마이크론 역시 일반 서버 D램과 HBM 시장에서 존재감을 확대하고 있습니다.

앞으로 반도체 기업을 평가할 때 단순히 D램 가격이나 시장 점유율만 볼 것이 아니라 장기 공급 계약, 생산능력, HBM 기술 경쟁력, 실제 수익성을 함께 살펴봐야 할 것입니다.

AI 시대의 반도체 경쟁은 누가 더 좋은 칩을 만드느냐를 넘어, 누가 미래의 생산능력을 먼저 확보하느냐의 경쟁으로 확대되고 있습니다.