HBM이란? 전망, 관련주식 총정리

HBM 메모리 반도체

2023년은 HBM으로 인해 SK하이닉스가 삼성전자에 비해 엄청난 수익률을 보여주는 아주 의미 있는 한 해이었습니다.

도대체 HBM이 무엇이길래 SK하이닉스가 그렇게 급등을 했었는지, 차근차근 설명해 드리고 전망과 관련주식도 정리하겠습니다.

 

1. HBM이란?

HBM이란 우리가 익숙하게 알던 디램과 낸드와 같은 메모리 반도체의 한 종류 입니다. 'High Bandwidth Memory'의 약어로써, 고성능 컴퓨팅에 특화된 고용량 고대역폭 메모리 반도체라 불립니다. 여기서 '대역폭'이란 일정한 공간에 데이터를 교환할 수 있는 통로가 얼마나 있는지, 속도는 어느 정도인지를 뜻합니다.

디램은 CPU(중앙처리장치), GPU(그래픽처리장치)와 같은 처리 장치와 연결되어 빠른 데이터 전송을 가능하게 합니다. 하지만 AI는 대량의 데이터를 학습하며, 이를 위해 1만 개가 넘는 GPU를 필요로 합니다. 이를 통해 수많은 데이터를 빠른 속도로 처리하기 위해서는 바로 HBM이 필요한 것입니다. 그래서 AI 붐이 불었던 2023년에 엔비디아의 주가가 빠른 속도로 치솟았고 이 엔비디아의 GPU의 핵심 부품인 HBM 관련주식들도 엄청난 주가 상승랠리를 보여주었던 것입니다.

이 HBM은 여러 층의 메모리칩을 수직으로 쌓아 올려 각 층끼리 연결되는 3D 스태킹 구조이며, 이 칩들은 TSV 기술을 통해 서로 연결됩니다. 이 TSV 기술은 기존 방식이었던 와이어를 이용하여 칩을 각각 연결하는 것이 아닌, 칩에 미세한 구멍을 뚫어 상하단 칩을 전극으로 연결하는 엄청난 패키징 기술입니다.

따라서 이 기술을 통해 데이터를 수직으로 전송하기 때문에 데이터 전송이 빠르고 전력을 효율적으로 이용할 수 있는 것입니다.

2. HBM 전망

2024년 세계 반도체 매출 규모는 10퍼센트 성장할 것으로 예측됩니다. 이와 함께 2027년까지 AI반도체 시장은 9배 성장할 것이며, HBM3, HBM3E, HBM4 등 점점 고도화된 메모리 반도체가 개발되고 있습니다. 또한 인공지능(AI) 시장은 2022년 1,198억 달러에서 연평균 무려 38.1% 성장하여 2030년에는 1조 5,910억 달러까지 성장을 예측하고 있습니다.

이 HBM이 엄청난 것은 이것 뿐만이 아닙니다. 예전부터 전통적으로 메모리 반도체는 비메모리 반도체와 달리 미리 생산을 해놓고 재고를 쌓아놓은 후 판매를 하는 식이었습니다. 따라서 2022년에도 겪었듯이 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론은 2022년에도 2021년처럼 전 세계 경제가 호황일 것이라 예측하여 디램과 낸드를 엄청나게 생산하였지만 급격한 경기 위축으로 인해 재고로 모두 다 쌓아버리고 감산까지 해버리는 상황이 만들어졌었습니다.

하지만 HBM은 이와 달리 주문한 양만큼 생산하고 공급을 하는 방식입니다. 기존의 메모리 반도체 사이클의 틀을 완전히 깨버리는 메모리 반도체라 할 수 있겠습니다.

이처럼 AI기술의 발전과 함께 HBM의 수요는 점점 증가하는 것은 당연하며, 시장은 점점 더 빠른 처리와 높은 대역폭, 데이터 저장을 원하기 때문에 더욱 발전된 HBM이 계속해서 등장할 것입니다.

3. HBM 관련주식 정리

가장 먼저 HBM 관련주식이라 하면 대표적으로 'SK하이닉스'가 있겠습니다. SK하이닉스는 미국의 AMD와 협업하여 함께 개발하여 2013년에 HBM을 만들어냈었으며, 초기엔 삼성전자도 HBM 개발팀을 만들어 진행하였으나 돈이 되지 않는다고 판단하여 개발을 포기했었습니다. 따라서 꾸준히 HBM을 개발 및 연구했던 SK하이닉스가 HBM 부문에서 현재 세계최고의 기술력을 보유하고 있으며, 차세대 HBM인 HBM3E는 이미 엔비디아 등으로부터 2024년 생산량 모두 완판되는 놀라운 모습을 보여주고 있습니다.

두 번째 HBM 관련주식이라 하면 '한미반도체'가 있습니다. 한미반도체는 말씀드렸던 TSV Bonder 공정의 대표 기업입니다. HBM 생산에 필수 기술인 'TSV TC Bonder'를 2017년 SK하이닉스와 공동 개발하여 공급하고 있으며, 기존의 와이어 본딩 방식에서 플립칩 방식으로 반도체칩을 본딩 하는 'Flip Chip Bonder' 기술도 선보이는 등 관련 기술을 선도하고 있는 모습을 보여주고 있습니다. 

세 번째 HBM 관련주식으로는 '하나마이크론'이 있습니다. 하나마이크론은 반도체 후공정 전문기업으로 삼성전자에서 생산되는 HBM 제품을 패키징하고 테스트하며, 반도체 공정에 사용되는 실리콘 부품과 실리콘 카바이드를 생산 및 반도체 공정에 공급하고 있습니다. 현재는 삼성전자뿐만 아니라 SK하이닉스와도 반도체 패키징 계약을 체결하였으며 두 기업과 동시에 계약을 체결한 만큼 훌륭한 기술력을 가지고 있다 볼 수 있습니다.