이 기사는 2024년 10월 31일 15:25 THE CFO에 표출된 기사입니다.

삼성전자 디바이스솔루션(DS) 사업부가 업계 예상치를 하회하는 실적을 발표했다. 장기간 이어지고 있는 PC, 모바일 응용처의 수요 부진과 중국 메모리 기업 CXMT, YMTC의 추격 영향이다.

삼성전자는 이러한 상황을 타파하기 위해 HBM 사업에 총력을 기울이고 있다. 성과도 점차 나타나고 있다. 이날 진행된 컨퍼런스콜에서 주요 고객 대상으로 4분기 중 HBM3E 판매가 확대될 것이라고 자신했다.

◇삼성전자 HBM3E, 엔비디아 공급 임박

삼성전자는 31일 2024년 3분기 디바이스솔루션(DS) 사업부 매출 29조2700억원, 영업이익 3조8600억원을 기록했다고 발표했다. 이중 메모리 매출이 22조2700억원에 달한다.

DS사업의 매출과 영업이익은 전분기 대비, 전년 동기 대비 성장했지만 증권 업계의 컨센서스는 하회했다. 전분기 대비 재고평가손 환입 규모 축소와 인센티브 충당 등 일회성 비용 등이 실적에 악영향을 끼쳤다. 일회성 비용 등을 제외하면 영업이익은 5조원을 넘을 것으로 보인다.

다만 다양한 면에서 긍정적 변화를 보여주고 있다. HBM 매출이 빠르게 성장하고 있다는 게 대표적이다. 구체적인 매출액을 공개한 것은 아니지만 삼성전자는 올해 3분기 HBM 매출이 전분기 대비 70% 증가했다고 강조했다. 또 HBM3E의 매출 비중은 3분기 10% 수준까지 증가했으며 4분기 50%까지 늘어날 것으로 내다봤다.

삼성전자는 컨콜에서 엔비디아향 HBM3E 공급이 임박했음을 시사했다. 회사 관계자는 "주요 고객사향 HBM3E 사업화가 지연됐지만, 현재 퀄 과정상 중요한 단계를 완료하는 유의미한 진전을 확보했다"며 "4분기 중 판매 확대가 가능할 것으로 전망된다"고 말했다.

업계에서는 이 고객을 엔비디아로 추정하고 있다. 엔비디아는 HBM의 세계 최대 수요처다. 시장조사업체 트렌드포스는 엔비디아가 글로벌 HBM 수요의 58%를 차지하고 있다고 분석했다. 구글과 AMD는 각각 18%, 8% 수준이다.

다만 HBM3E 제품 기능 개선은 여전한 해결 과제다. 삼성전자는 이날 처음으로 HBM3E를 개선 중이라고 언급했다. 업계에서는 삼성전자가 HBM3E 성능 개선을 위해 코어 다이(D1a) 재설계를 시작한 것으로 보고 있다.
◇커스텀 HBM, TSMC 등 파운드리 생산 베이스다이도 활용

파운드리 사업도 어둡지만은 않다. TSMC 등 타 파운드리와의 협력이 예상된다. 삼성전자 관계자는 "복수 고객사들과 커스텀 HBM 사업화를 준비하고 있다"며 "커스텀 HBM은 고객의 요구사항을 만족시키는 것이 중요하기 때문에 베이스다이 제조와 관련된 파운드리 파트너 선정은 고객 요구에 따라 내부 외부에 관계없이 유연하게 대응해 나갈 예정"이라고 했다.

구체적인 협력 방안에 대해 언급하진 않았지만 코어다이를 사용하는 조건 하에 TSMC 등 파운드리 기업에서 생산한 베이스다이를 패키징 하는 서비스를 제공할 것으로 추정된다. 삼성전자가 타 파운드리에서 생산한 베이스다이도 활용하겠다고 선언한 것은 빅테크 등 HBM 고객사의 니즈에 적극 대응하겠다는 전략으로 해석된다.

삼성전자, SK하이닉스 등 기업이 내년 하반기 양산을 목표하고 있는 HBM4 베이스다이 생산에는 파운드리 선단 공정이 활용된다. HBM3E 등 제품의 베이스다이 생산은 D램 공정에서 진행됐다.

삼성전자는 HBM4 베이스다이 양산을 위해 자사 4nm 파운드리 공정을, 경쟁사인 SK하이닉스는 TSMC 5nm 공정과 12nm 공정을 활용하는 것으로 알려졌다. 빅테크 등 고객사에서 커스텀 HBM 생산을 요청하면 삼성전자 4nm 베이스다이가 아닌 TSMC 3nm, 5nm 등 공정을 활용할 수 있다. 삼성전자는 커스텀 HBM이 HBM4 양산 시점에 상용화될 것이라고 전망한 바 있다.

삼성전자 입장에서는 파운드리 패키지 고객을 확보할 수 있다는 점에서도 의미가 크다. 타사 파운드리를 활용하더라도 HBM 적층은 삼성전자 패키지 라인을 활용해야 하기 때문이다.

업계에서는 이러한 형태의 타사 칩 적층 사례가 늘어날 것으로 예측하고 있다. 엔비디아, AMD 등 글로벌 팹리스 기업뿐 아니라 삼성전자, TSMC, 인텔 등 파운드리 기업까지 UCIe 컨소시엄에 가입해 칩렛 인터페이스를 만들고 있기 때문이다.