HBM 시장에 진출하는 TSMC

[연구소장 이기철]

파운드리 랭킹 1위인 TSMC가 기어코 HBM시장까지 진출하겠다는 청사진을 발표했습니다.

TSMC는 6세대 HBM인 HBM4부터 베이스 다이를 직접 제작하겠다고 밝혔습니다.

'베이스 다이'는 HBM의 기반 구조를 이루는 핵심 부품으로, 위에 D램 칩인 ‘코어 다이’를 쌓고 실리콘관통전극(TSV) 기술로 수직 연결해 HBM을 완성하는 역할을 담당하고 있습니다.

기존의 경우 베이스 다이는 메모리 제조사의 영역이었기에 HBM을 생산할 때 D램과 제작되었습니다.

TSMC 역시 지금까지는 고객사가 제공한 D램과 베이스 다이를 받아 기판 위에 그래픽처리장치(GPU)와 함께 조립하는 방식으로 작업을 진행했지만, HBM4부터 로직(시스템) 반도체와 메모리 반도체 경계가 무너지기 시작했습니다.

즉 경계가 모호해진 것이죠.

이에 TSMC는 고객사가 원하는 HBM4를 성능에 따라 맞춤형으로 만들어 공급하겠다는 전략을 내놓으면서, 사실상 메모리 시장까지 꿀꺽하겠다는 야심을 드러낸 것입니다.

여기서 중요한 것은 TSMC가 HBM4 베이스 다이를 만든다는 것입니다.

현재까진 SK하이닉스나, 삼성전자는 HBM에 탑재되는 베이스 다이를 만드는데 큰 문제가 없었습니다.

그런데 시장에서 베이스 다이에 요구되는 수준이 급격히 올라가면서 D램의 단수가 높아질수록 베이스 다이 역시 요구되는 공정도 더욱 세밀하고 면밀해져야 하는 단계에 접어든 것이죠.

즉, 하나의 기업 혼자서는 개발이 힘든 상황이 된 것입니다.

이에 TSMC가 메모리 사업부문을 침범했음에도 혼내줄 수 없는 상황인 것이죠.

오히려 TSMC와 손을 잡고 HBM 생산에 열을 올려야 하는 상황입니다.

그래야 HBM 관련 시장 점유율을 빠르게 넓힐 수 있기 때문입니다.

한편 엔비디아, TSMC, SK하이닉스가 협업을 통해 HBM과 AI칩을 관련해 시장을 집어삼키겠다는 야심을 보이고 있습니다.

최근 세 기업은 긴밀한 협력을 보이고 있으며, 서로를 치켜세워주며 증가하는 실적을 보며 웃음꽃을 피우고 있습니다.

그런데 문제는 바로 '삼성전자'입니다.

삼성전자 역시 TSMC와 협력할 수 있다는 의사를 보이고, 최근에는 엔비디아에게 연말까지 납품을 승인을 위한 작업중이라는 이야기를 들었습니다.

하지만 HBM시장에서 SK하이닉스는 선두를 달리고 있고, 베이스 다이 부문에선 TSMC가 재미를 보겠다고 밝히면서 삼전은 또 다시 수세에 몰리는 것이 아니냐는 우려가 나오고 있습니다.

다만 삼성이 HBM시장에서 전 세계적으로 점유율 50%가 SK하이닉스를 제외하고 약 40% 시장점유율을 보이고 있습니다.

그런데 삼성전 아직까지 엔비디아에 납품을 하지 않고 있습니다.

이는 엔비디아를 제외하고도 HBM수요가 있다는 것을 의미합니다.

이에 다른 고객사를 확보하여 삼성이 HBM에서 새로운 두각을 나타낼 수도 있다는 것을 의미합니다.

물론 여전히 TSMC와 파운드리 패권을 두고 경쟁하고, HBM에서 SK하이닉스와 메모리 주도권을 놓고 싸우는 것을 감안하면 초격차 기술이 진행되지 않는 한 상당 부분 리스크가 있을 것으로 전망되고 있습니다.