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AI가 만든 반도체 신세계, 올해 1200조 시장 열린다

데이터센터 투자 폭증·HBM 시장 가파른 성장세 … 시장확보 경쟁 치열

안재후 CP

2025-09-23 12:39:04

연합뉴스

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[글로벌에픽 안재후 CP] 글로벌 반도체 시장이 인공지능(AI) 혁명의 물결을 타고 전례 없는 성장세를 보이고 있다. AI와 HPC(High-Performance Computing)에 대한 수요가 지속적으로 증가하며 성장을 견인하고 있고 클라우드 데이터센터 등 반도체를 필요로 하는 주요 산업 부문에 이르기까지 시장이 커지고 있다.

시장조사기관 IDC에 따르면 올해 반도체 시장은 전년보다 16% 성장한 1123조6900억원(7798억달러) 규모가 될 전망이다. 2030년경에는 시장 규모가 1조 달러를 돌파할 것이라는 전망까지 나오고 있다.

이러한 성장의 핵심 동력은 AI 데이터센터에 대한 대규모 투자다. 클락 청 국제반도체장비재료협회(SEMI) 시니어 디렉터는 "상위 클라우드서비스공급자(CSP)의 설비 투자 규모는 2018년 800억달러 수준에서 지난해 2000억달러, 올해는 2500억달러로 늘 것"이라며 "전체 반도체 시장에서 서버, 데이터센터가 차지하는 부분도 2030년에는 34%로 확대될 것"이라고 말했다.

메모리 반도체 황금기, HBM이 이끄는 새로운 성장 사이클
메모리 시장은 지난해 잠정 추정치(약 244조2700억원) 대비 24% 오른 302조6200억원(2103억달러) 규모로 전망했다. 특히 고대역폭메모리(HBM) 시장의 성장세가 가파르다.

HBM 시장은 2022년 27억 달러에서 2029년 377억 달러로 연평균 46% 성장 전망되며, 이는 반도체 업계에서 보기 드문 급성장 추세다. 더 주목할 점은 HBM이 전체 D램 시장에서 차지하는 비중의 폭발적 증가다. 2023년 HBM이 차지하는 비중은 겨우 1.2%에 불과했으나, 지난해에는 3.6%로 증가했다. 2025년에는 이 비중이 5%를 넘어설 것으로 전망된다. 더욱이, 2028년까지 HBM의 비중은 전체 D램 매출의 30.6%에 달할 것으로 보인다.

모건스탠리는 최근 보고서에서 '메모리 슈퍼사이클―상승하는 인공지능(AI) 물결이 모든 배를 띄우다'라는 제목의 보고서에서 세계적으로 메모리 반도체 부족 현상이 나타나고 있다고 봤다. 이는 AI 가속기 수요 급증으로 인한 구조적 공급 부족 현상으로 해석된다.

한국 기업들의 HBM 시장 독주와 경쟁 심화

한국의 삼성전자와 SK하이닉스는 현재 글로벌 HBM 시장을 압도적으로 지배하고 있다. 현재 세계 HBM 시장은 SK하이닉스(점유율 53%)와 삼성전자(38%)가 합계 90% 이상을 점유한 독과점 구조다.

SK하이닉스는 기술적 우위를 바탕으로 시장을 선도하고 있다. SK하이닉스가 5세대 고대역폭메모리(HBM3E) 12단 제품을 엔비디아의 '블랙웰 울트라'에 단독으로 공급하며 삼성전자, 마이크론과 격차를 벌릴 것으로 예상된다. 특히 차세대 HBM4 개발에서도 SK하이닉스는 HBM4에 HBM3E보다 두 배 늘어난 2048개의 데이터 전송 통로(I/O)를 적용, 대역폭을 두 배로 확대해 전력 효율을 40% 이상 끌어올리고 AI 서비스 성능을 최대 69%까지 높였다고 설명했다.
삼성전자는 HBM3E에서 다소 지연을 겪었지만 반격에 나서고 있다. 삼성전자가 7월 안으로 엔비디아(Nvidia)와 AMD 등 주요 AI 칩 회사에 12단 HBM4 샘플을 공급하기로 하면서, 시장 점유율 회복을 위한 공격적인 행보에 들어갔다고 업계는 전했다. 또한 AMD가 12일(현지시간) 미국 캘리포니아주 새너제이에서 열린 'AI 어드밴싱 2025' 행사에서 삼성과 마이크론의 HBM3E 12단 제품을 신형 AI 가속기 'MI350' 시리즈에 장착했다고 밝혔다. 이는 삼성전자가 엔비디아 외 다른 고객사 확보를 통해 시장 다변화에 성공했음을 의미한다.

글로벌 투자은행들도 낙관적 전망

글로벌 투자은행들은 2025년 반도체 시장에 대해 전반적으로 낙관적 전망을 내놓고 있다. 뱅크오브아메리카는 "2025년 반도체 시장 매출이 15% 증가(7250억달러)" 전망, 메모리 매출만 20% 성장할 것으로 예측했다.

인포시스 리서치는 "2025년 전세계 반도체 시장은 AI·데이터센터·고성능 컴퓨팅 수요 덕분에 6970억달러(전년 대비 11%↑)까지 확대될 것"이라며, 투자도 1850억달러(설비증설)로 늘면서 업계 확장세 유지 전망했다.

하지만 일부에서는 중장기 조정 가능성도 제기되고 있다. 골드만삭스는 메모리 관련 단기 강세 후 중장기 조정 가능성 제시했다. 골드만삭스는 "2026년 HBM(고대역폭메모리) 가격 하락 및 수익성 둔화가 우려된다"며 SK하이닉스 등 일부 업체 중립(Neutral) 투자의견 제시했다. 이는 현재의 HBM 호황이 영구적이지 않을 수 있음을 시사한다.

지정학적 리스크와 공급망 재편

2025년 반도체 시장의 주요 변수 중 하나는 미중 무역갈등과 관세 정책이다. 최근 도널드 트럼프 미국 대통령은 반도체의 이익률이 높다며 자동차(25%)보다 높은 관세가 부과될 수 있다고 언급했다. 이는 글로벌 반도체 공급망에 상당한 영향을 미칠 수 있는 요인이다.

하지만 엔비디아가 중국 시장 공략에 다시 속도를 내면서 삼성전자와 SK하이닉스의 고대역폭메모리(HBM) 사업에도 청신호가 켜졌다. 젠슨 황 CEO는 "중국은 최대 500억달러 규모의 기회가 될 수 있는 시장"이라며 "블랙웰의 중국 진출도 현실적으로 가능하다"고 강조했다.

[글로벌에픽 안재후 CP / anjaehoo@naver.com]
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