AI가 이끄는 ‘메모리 르네상스’…내년 HBM4·3D 낸드 본격 확산

내년 글로벌 메모리 반도체 시장이 인공지능(AI) 수요 확대와 공급 제약이 맞물리며 강력한 성장세를 보일 것으로 전망됐다. AI 학습·추론용 반도체의 성능이 고도화하면서, D램과 낸드플래시 등 메모리 전반이 고성능·저전력 구조로 급속 진화 중이다.

시장조사업체 테크인사이츠는 29일 발간한 ‘2026 메모리 전망 보고서’에서 “AI 확산으로 고성능·저전력 메모리 수요가 급증하며, 내년 메모리 시장이 한 단계 더 도약할 것”이라고 내다봤다.

D램 시장은 10나노(㎚)급 이하 공정의 D1c·D1감마 노드로 확대되며, 차세대 HBM4와 고성능 D램이 시장 성장을 주도할 전망이다. 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론 등 주요 업체는 6F²·4F² 셀 구조와 3D D램, IGZO(산화물 반도체) 채널 등 신소재를 도입해 성능과 에너지 효율을 동시에 개선하고 있다.

특히 HBM(고대역폭메모리)과 HBF(High-Bandwidth Flash)는 AI 가속기, 고성능 컴퓨터(HPC), 데이터센터 수요를 견인할 핵심으로 꼽힌다. 내년부터는 16Hi HBM4 모듈, LPW D램, SoC 메모리 통합기술(SOCAM) 등 혁신 제품이 잇따라 상용화될 예정이다.

보고서는 “키옥시아와 샌디스크의 HBF 기술은 AI 엣지 디바이스에서 HBM을 대체할 가능성도 있다”고 분석했다.

낸드플래시도 기술 혁신 경쟁이 치열하다. 하이브리드 본딩, 신규 워드라인(WL) 소재, 계단 없는 WLC(Word Line Cut) 구조 등 신공정 기술이 도입되면서 3D 낸드 고단화가 가속화하고 있다.

삼성전자와 마이크론, 중국 YMTC 등은 올해 200단대 제품을 출시했으며, SK하이닉스는 300단대 낸드 출시를 눈앞에 두고 있다.

업계는 “1,000단 이상 제품도 설계 및 소재 혁신을 통해 달성 가능하다”며 기술경쟁에 자신감을 보이고 있다.

미국이 AI 메모리 및 첨단 장비의 대중국 수출 제한을 지속하면서, 중국 YMTC·CXMT·JHICC 등 주요 기업은 기술 자립에 속도를 내고 있다. 이들은 하이브리드 본딩, 차세대 셀 구조 등 자체 기술개발을 강화하며 ‘포스트 제재’ 시대를 대비하는 모습이다.

전문가들은 내년 메모리 시장이 AI 중심 수요 증가와 제한된 공급 속에서 슈퍼사이클 조짐을 보일 것으로 관측한다.

특히 HBM4는 AI 학습·추론용 가속기의 핵심으로 자리잡고, 고용량 D램과 낸드는 데이터센터·엣지 장치로 확산될 전망이다.

다만 DDR4 등 범용 메모리와 소비자용 PC·스마트폰 수요 둔화는 일부 제약 요인으로 작용할 수 있다.

테크인사이츠는 “2026년은 AI·데이터 중심 경제로 전환되는 메모리 산업의 분기점이 될 것”이라며 “성능·효율·확장성이 글로벌 경쟁력의 핵심 요소로 부상할 것”이라고 강조했다.