삼성전자, 차세대 AI 메모리 ‘HBM5’ 실물 첫 공개… “2028년 양산 목표”

• 2나노 자체 베이스 다이 적용: HBM5의 베이스 다이를 자사 파운드리의 최첨단 2나노 공정으로 제작할 계획이다. 메모리 제품에 2나노 공정을 도입하는 것은 삼성의 HBM 라인업 중 처음 있는 일이다 .
• 히트 패스 블록(HPB) 기술 도입: 칩 내부의 물리적 계층 사이에 추가적인 열 배출 경로를 만들어 주는 독자적인 열 설계 기술이다. 이를 통해 열 저항을 낮추고 동작 안정성을 획기적으로 개선할 수 있다. 삼성은 이미 HBM4E에서 이 기술의 구조적 무결성과 패키지 안정성을 검증했다고 밝혔다 .
• 고용량을 위한 다양한 적층 옵션: 12단, 16단, 20단의 D램 적층 구성으로 AI 가속기의 증가하는 메모리 용량 수요에 대응할 예정이다 .

삼성전자는 지난 5월 이미 12단 HBM4E 샘플을 고객사에 공급하기 시작했으며, HBM5의 본격적인 양산 시점은 2028년경으로 예상된다고 못 박았다 . 송 CTO는 “HPB는 고객 요구와 시장 상황에 따라 적용 시점을 더 앞당길 수도 있다”고 덧붙였다 .

판세를 뒤집을 ‘열 관리’ 기술 경쟁

AI 시장이 급성장하면서 메모리 경쟁의 판도가 바뀌고 있다. 16단, 20단으로 HBM 적층이 높아질수록 칩 내부에서 발생하는 엄청난 열이 신호 품질 저하와 전력 소모 증가를 유발하는 주된 병목 현상으로 떠올랐다 .

삼성의 HPB는 이러한 문제를 칩 설계 단계에서 근본적으로 해결하려는 시도다. 단순히 외부 냉각 솔루션에 의존하는 대신, 칩의 물리적 계층(PHY) 자체에 열이 빠져나갈 수 있는 전용 통로를 만들어 열 에너지를 더욱 효율적으로 외부로 빼내는 구조다 .

SK하이닉스 역시 차세대 HBM 냉각 기술 확보에 사활을 걸고 있지만, 삼성의 이번 공개는 단순히 ‘더 높이 쌓는 것’만이 아니라 열 혁신이야말로 엔비디아의 차세대 ‘루빈(Rubin)’ GPU 같은 주력 제품에 탑재될 ‘소켓’을 결정지을 핵심 변수라는 자신감의 표현으로 풀이된다 .

삼성 vs SK하이닉스, 닮은 듯 다른 승부수

컴퓨텍스 2026은 전 세계 HBM 시장을 양분하는 두 한국 기업의 극명하게 엇갈린 전략을 보여주는 각축장이었다 .

삼성전자의 승부수는 ‘기술 초격차’다. HBM4를 세계 최초로 양산한 데 이어, HBM5에서는 2나노 공정과 HPB라는 혁신 기술을 선제적으로 적용해 가장 앞선 기술력을 가진 공급자로 자리매김하겠다는 전략이다 .

반면 SK하이닉스의 대응은 검증된 시장 지배력과 규모의 경제에 무게를 싣는 모습이다. 시장조사업체 카운터포인트 리서치에 따르면, 2026년 1분기 글로벌 HBM 시장에서 SK하이닉스는 58%의 점유율을 기록하며 삼성(21%)을 크게 앞서고 있다 . 같은 날 최태원 SK그룹 회장은 기자들과 만나 “2030년까지 메모리 공급 부족이 예상된다”며 “향후 5년 안에 생산 능력을 두 배로 늘리겠다”고 선언했다 .

양사의 미묘한 신경전은 엔비디아 젠슨 황 CEO의 행보에서도 읽을 수 있었다. 황 CEO는 이날 행사장에서 “SK하이닉스의 성공이 정말 기쁘다”며 극찬했지만, 삼성에 대해서는 별다른 언급을 하지 않았다 . 하지만 엔비디아는 협상력을 유지하기 위해 삼성과 SK하이닉스를 모두 활용하는 이중 공급망 전략을 구사하는 것으로 알려져, 향후 차세대 AI 가속기 시장에서 삼성의 입지를 배제하기는 어려울 전망이다 .