[서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 과거 반도체 슈퍼사이클은 PC와 스마트폰 시장이 이끌었다. PC와 스마트폰 판매가 늘어나면 D램과 낸드 수요가 증가했고, 메모리 가격 상승에 맞춰 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론과 같은 메모리 업체들도 공격적으로 생산능력을 확대했다. 하지만 호황기에 늘어난 생산량은 수요 둔화 시점과 맞물리며 반복적으로 공급 과잉을 불러왔다. 이후 업체들이 감산과 재고 조정에 나서면 다시 업황이 회복되는 사이클이 이어졌다. 실제로 지난 2017~2018년 메모리 슈퍼사이클 이후에도 서버와 스마트폰 수요 둔화로 D램 가격이 급락했고, 코로나19 이후에는 정보기술(IT) 수요 감소와 재고 증가로 업계 전반이 대규모 감산에 들어간 바 있다.

◆AI 수요에 휩쓸려간 메모리
하지만 인공지능(AI) 시대 들어 메모리 산업은 과거와 전혀 다른 방향으로 움직이기 시작했다. 과거 메모리 시장이 PC·스마트폰 출하량 증가에 따라 움직였다면, 현재는 AI 서버 투자 확대와 고대역폭메모리(HBM) 중심 수요가 시장을 주도하고 있다. 엔비디아 그래픽처리장치(GPU)와 HBM을 결합한 고성능 AI 인프라 구축 경쟁이 본격화되면서 메모리 시장도 범용 제품 중심에서 AI용 고부가 제품 중심으로 빠르게 재편되는 분위기다.

특히 AI 서버는 일반 서버보다 훨씬 많은 메모리를 필요로 한다. AI 기술이 단순 학습 중심 단계를 넘어 실시간 추론과 에이전틱 AI 단계로 진화하면서 처리해야 하는 데이터 규모 자체가 급격히 커지고 있어서다. 단순히 질문에 답하는 수준을 넘어 계획 수립과 실행, 검증 과정을 반복하는 형태로 AI 워크로드가 복잡해지면서 HBM뿐 아니라 서버용 D램 모듈과 엔터프라이즈 SSD(eSSD) 등 시스템 전반에서 필요한 메모리 총량 자체가 빠르게 증가하고 있다는 분석이 나온다. 김우현 SK하이닉스 최고재무책임자(CFO)는 지난 1분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 "AI 시장이 추론과 에이전틱 AI 단계로 빠르게 진화하고 있다"며 "처리해야 하는 데이터 규모와 연산량이 급격히 증가하고 있다"고 설명했다.

◆"메모리는 효율화할수록 더 필요하다"
특히 AI 서비스 고도화 과정에서 메모리 효율화 기술이 오히려 전체 메모리 수요를 키우는 구조도 나타나고 있다. AI 모델 최적화와 하드웨어 효율 개선으로 같은 메모리로 더 많은 데이터를 처리할 수 있게 되자 AI 서비스 경제성이 높아졌고, 이는 다시 AI 서비스 확대와 추가 메모리 수요 증가로 이어지는 선순환 구조를 만들고 있다는 설명이다. 업계에서는 과거처럼 PC와 스마트폰 판매량에 따라 움직이던 메모리 시장이 AI 데이터센터 투자와 서비스 확산 중심으로 재편되면서 수요 기반 자체가 한층 넓어지고 있다는 평가가 나온다.

시장조사업체 트렌드포스는 AI 서버용 HBM과 고성능 메모리 수요가 급증하면서 올해 세계 D램 생산 물량의 약 20%가 AI용으로 사용될 것으로 전망했다. 카운터포인트리서치는 AI 서버용 HBM 수요가 오는 2028년까지 현재 대비 35배 이상 증가할 것으로 내다봤다. AI 데이터센터 투자 확대와 함께 GPU·텐서처리장치(TPU) 등 AI 가속기 한 개당 탑재되는 HBM 용량도 빠르게 늘고 있어서다. 실제 AI 가속기 1개당 평균 HBM 탑재량은 2028년까지 현재 대비 약 5배 증가할 것으로 전망됐다.

◆"가격보다 물량"…HBM 확보전 본격화
문제는 HBM이 범용 D램과 달리 첨단 패키징과 고객 인증 과정을 거쳐야 해 단기간에 생산량을 빠르게 늘리기 어렵다는 점이다. AI 데이터센터 투자를 공격적으로 확대하고 있는 빅테크 기업들 입장에서는 가격보다 안정적인 물량 확보가 더 중요한 과제로 떠오르고 있다. 실제 삼성전자와 SK하이닉스는 최근 메모리 시장을 과거와 다른 '구조적 공급 부족' 국면으로 진단하고 있다. AI 기술 발전으로 메모리 중요성이 급격히 커졌지만 공급 확대 속도는 이를 따라가지 못하고 있다는 것이다.

김재준 삼성전자 메모리사업부 부사장은 지난 1분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 "AI 기술 발전이 구조적으로 메모리 수요를 늘리고 있음에도 신규 팹 확정에 소요되는 리드타임을 감안하면 당분간 업계 내 공급 확대에는 제약이 있을 것"이라며 "타이트한 재고 수준에서 공급 역량이 고객 수요에 한참 미치지 못하고 있다"고 말했다. 이어 "수요 대비 공급 충족률은 역대 최저 수준"이라며 "예년과 달리 공급 부족을 우려한 고객들로부터 내년 수요가 미리 접수되고 있다"고 설명했다. 현재 접수된 수요만으로도 내년 공급 부족 폭이 올해보다 더 커질 수 있다는 의미다.

SK하이닉스 역시 이번 메모리 가격 상승이 단순한 일시적 수급 불균형이 아니라 구조적 변화에 기반한 것이라고 진단했다. 업계가 지난 다운턴 이후 투자를 보수적으로 집행해온 데다 HBM 역시 첨단 공정과 패키징 기술이 필요한 만큼 단기간 내 생산능력을 빠르게 확대하기 어렵다는 설명이다. 박준덕 SK하이닉스 D램 마케팅 담당은 "가용 스페이스 부족으로 단기간 내 유의미한 생산 확대에는 한계가 있다"며 "신규 클린룸과 생산능력 확보까지는 상당한 시간이 소요될 것"이라고 말했다.

◆시간이 지날수록 HBM 구하기는 더 어려워진다
이 같은 공급 제약 속에 메모리 업체들의 전략도 바뀌고 있다. 과거처럼 단기 시황에 따라 판매량을 늘리는 방식에서 벗어나 장기공급계약(LTA)을 중심으로 고객사와 공급 안정성을 확보하는 방향으로 전환되고 있다.

김재준 부사장은 "주요 고객사 요청으로 공급 가능한 범위 내에서 장기공급계약을 추진 중"이라며 "일부 고객사와는 이미 계약을 완료했다"고 밝혔다. 이어 "과거 대비 투자 금액과 기간, 기술 난도 등 모든 면에서 위험도가 높아졌다"며 "장기공급계약을 통해 고객과 삼성전자 모두 사업 안정성과 가시성을 높일 수 있을 것"이라고 설명했다.

SK하이닉스 역시 고객사들의 중장기 물량 확보 요청이 크게 늘어나고 있다고 밝혔다. 박준덕 담당은 "AI 시대 들어 메모리가 핵심 전략 자산으로 부상하면서 고객들이 가격보다 공급 안정성을 더 중요한 리스크로 인식하기 시작했다"며 "이에 따라 다년 장기공급계약 확대를 추진하고 있으며, 이를 통해 과거처럼 단기 시황에 따라 가격과 실적 변동성이 반복되던 구조도 완화될 수 있을 것으로 기대하고 있다"고 했다.

◆전통적인 메모리 사이클 구조 탈피
업계에서는 이번 메모리 가격 상승 사이클이 과거보다 장기화할 가능성이 높다고 보고 있다. HBM과 서버용 D램, eSSD 등 AI 서버 핵심 메모리 수요가 동시에 증가하고 있지만 첨단 패키징과 생산 공간 제약으로 공급 확대 속도는 제한적이기 때문이다. SK하이닉스는 최근 현물 가격 흐름이 다소 완만해진 것 역시 업황 둔화 신호는 아니라고 선을 그었다. 박 담당은 "급격한 가격 상승으로 일부 유통 채널 물량이 시장에 유입되며 나타난 일시적 현상"이라며 "이 수급 부족 현상이 지속되며 메모리 가격 상승 사이클도 과거에 비해 장기화할 가능성이 높다"고 강조했다.

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