HBM4 공급 한창인데 HBM4E·HBM5 경쟁 이미 시작
SK는 엔비디아와 공동개발…삼성은 HBM·파운드리·패키징 협력 확대
젠슨 황·이재용·최태원 뉴욕 회동…차세대 AI 협력 주목
HBM4가 이제 막 본격적인 공급 단계에 들어섰지만 삼성전자와 SK하이닉스의 다음 승부는 벌써 HBM5까지 넘어갔다. 엔비디아의 차세대 AI칩 개발 초기부터 메모리 사양을 맞추는 방식으로 협력이 깊어지면서 HBM 경쟁도 제품 출시보다 훨씬 앞선 시점에 시작되고 있다.
젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)와 이재용 삼성전자 회장, 최태원 SK그룹 회장이 28일(현지시간) 미국 뉴욕에서 다시 만날 예정인 가운데 이번 회동에서도 차세대 HBM과 AI 반도체 협력이 주요 관심사로 꼽힌다.
AI 가속기의 성능 경쟁이 전력과 발열, 패키징까지 확대되면서 HBM 개발 방식도 달라졌다. 완성된 제품을 공급해 고객사 인증을 받는 데서 나아가 차세대 플랫폼 개발 초기부터 메모리 성능과 전력, 패키징 조건을 함께 맞추는 방향이다.
HBM4 공급 중인데 벌써 HBM5…차세대 주도권 선점
현재 시장의 중심은 HBM4지만 삼성전자와 SK하이닉스는 이미 다음 세대를 준비하고 있다.
삼성전자는 지난 2월 HBM4 양산·출하를 시작한 데 이어 5월 HBM4E 12단 샘플을 글로벌 고객사에 공급했다. HBM4E는 핀당 14Gbps의 안정적인 동작 속도를 구현하며 최대 16Gbps까지 지원한다.
HBM5 개발도 진행 중이다. 삼성전자는 지난 8월 미국 FMS 2026에서 HBM4E와 함께 HBM5 모델을 공개하며 차세대 AI 메모리 로드맵을 제시했다.
HBM4 공급이 본격화된 시점에 HBM5 개발까지 시작된 배경에는 길어진 AI 가속기 개발 주기가 있다. GPU와 메모리를 각각 개발한 뒤 결합하는 방식보다 개발 초기부터 대역폭과 전력, 발열, 패키징 조건을 맞추는 작업의 중요성이 커졌다. HBM 승부의 시점도 양산·공급에서 개발단계로 앞당겨지고 있다.
SK는 ‘공동개발’ 공식화…삼성은 HBM·파운드리까지
SK하이닉스는 엔비디아와의 협력 방식을 한발 먼저 구체화했다.
SK그룹과 엔비디아는 지난 7월 전략적 협력을 확대하면서 SK하이닉스와 엔비디아가 HBM을 포함한 차세대 AI 메모리를 장기적으로 공동개발하기로 했다.
완성된 HBM을 공급하는 데 그치지 않고 엔비디아의 차세대 AI 플랫폼 개발 과정에 메모리 업체가 직접 참여하는 구조다.
삼성전자도 협력 범위를 넓히고 있다. 삼성의 HBM4는 엔비디아 베라 루빈(Vera Rubin) 플랫폼용으로 설계됐으며 HBM4E까지 차세대 제품군을 확대하고 있다.
삼성이 SK하이닉스와 다른 점은 사업구조다. 메모리뿐 아니라 로직 설계와 파운드리, 첨단 패키징까지 자체 사업으로 갖고 있다. 지난 3월 GTC 2026에서도 엔비디아와 연구개발(R&D)·설계부터 제조까지 반도체 엔지니어링 전반에서 협력을 확대한다는 방향을 제시했다.
엔비디아도 ‘맞춤형 HBM’…개발 초기부터 메모리 업체 참여
엔비디아 역시 완성된 HBM을 받아 쓰는 데 머물지 않는다.
지난달 공개한 NVLink Fusion 기반 ‘NVHBM’은 엔비디아의 커스텀 메모리 컨트롤러를 HBM 베이스다이에 넣는 맞춤형 메모리다. XPU와 HBM을 처음부터 함께 최적화하겠다는 구상이다.
엔비디아는 표준 HBM4E와 비교해 스택당 메모리 대역폭을 최대 30% 높이고 HBM 전력 사용량은 최대 15% 줄일 수 있다고 설명했다.
이 구조에서는 메모리 업체가 완성된 제품으로 공급 경쟁에 뛰어드는 것만으로는 부족하다. 어떤 HBM을 언제 양산하느냐 못지않게 엔비디아가 다음 AI 플랫폼을 설계할 때부터 사양을 맞추는 일이 중요해진다.
이미 SK하이닉스는 엔비디아와 차세대 AI 메모리 공동개발에 들어갔다. 삼성전자도 HBM에 파운드리와 첨단 패키징을 더해 협력 범위를 넓히고 있다.
HBM4 공급전 뒤에서는 HBM4E와 HBM5를 누가 먼저 차세대 AI 플랫폼에 맞춰놓느냐는 싸움이 이미 시작됐다.
