삼성전자, AI發 ‘반도체 슈퍼사이클’ 정조준…HBM4 공급망서 존재감 확대

인공지능(AI) 수요 폭증이 삼성전자 반도체 사업의 실적 전망을 끌어올리고 있다. AI 서버 투자가 구조적으로 확대되면서 메모리를 중심으로 공급 부족 국면이 고착화되고 있고 이른바 ‘반도체 슈퍼사이클’ 재진입 신호가 분명해졌다는 평가다. 삼성전자는 고대역폭메모리(HBM)를 차세대 규격인 HBM4로 빠르게 전환하며 AI 칩 시장에서 주도권 확보에 속도를 내고 있다.

8일 업계와 증권가에 따르면 삼성전자가 생산하는 서버용 D램과 HBM은 이미 ‘완판에 가까운’ 수급 구조에 진입한 것으로 분석된다. 삼성전자가 AI용 메모리에 생산 역량을 집중하면서 범용 D램과 낸드플래시 공급까지 타이트해지는 연쇄 효과가 나타나고 있다. 일부 증권사는 현재 메모리 수요가 공급을 30% 이상 웃도는 상황으로 삼성전자에 유리한 전형적인 공급자 우위 국면이 형성됐다고 진단한다.

이번 사이클의 핵심축은 삼성전자의 HBM이다. AI 학습은 물론 추론 영역까지 고성능 메모리 의존도가 높아지면서 HBM은 선택이 아닌 필수 부품으로 자리 잡았다. 삼성전자는 HBM3E 양산을 기반으로 주요 고객사 공급을 확대하는 동시에 차세대 규격인 HBM4 개발과 양산 준비에도 속도를 내고 있다.

▲삼성전자 HBM4 (박민웅 기자 pmw7001@)

HBM4는 삼성전자에 전략적 의미가 크다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 최근 “HBM4는 우리가 독점적으로 사용하게 될 것”이라며 차세대 AI 칩에서의 HBM4 중요성을 강조했다. 엔비디아는 세계 최대 정보기술(IT)·가전 전시회 ‘CES 2026’에서 ‘그레이스 블랙웰(GB)’을 잇는 차세대 슈퍼칩 ‘베라 루빈’을 공개하며 AI 인프라 투자 확대를 예고했다. 업계에서는 엔비디아가 올해부터 삼성전자에 HBM을 대규모로 납품받고 이에 따른 매출과 수익성 개선 효과가 본격화될 것으로 보고 있다. AI 가속기 수요 확대와 함께 삼성전자가 엔비디아 생태계에서 차지하는 비중도 한층 커질 전망이다.

AI발 메모리 호황은 삼성전자의 비메모리와 완제품 사업에도 점진적으로 긍정적 영향을 미칠 것으로 보인다. 파운드리 부문은 첨단 공정 전환과 AI 반도체 수주를 중심으로 저점을 통과했다는 평가가 나오고 있으며 스마트폰과 IT 기기 역시 AI 기능 탑재 확대와 교체 수요 회복이 맞물리고 있다.

다만 회복 속도에는 온도 차가 존재한다. 삼성전자 실적을 당분간 메모리 부문이 주도하는 가운데 비메모리와 완제품 사업은 완만한 회복 흐름에 그칠 가능성도 제기된다. 업계 관계자는 “이번 사이클은 삼성전자의 메모리가 먼저 치고 나가고, 이후 비메모리와 완제품이 뒤따르는 형태”라며 “균형 회복까지는 시간이 필요하다”고 말했다.

그럼에도 업계 안팎에서는 삼성전자가 맞이한 이번 흐름을 단순한 재고 반등이 아닌 AI 중심의 구조적 성장 국면으로 보고 있다. 수요의 중심이 AI 인프라로 이동한 만큼 삼성전자 반도체 사업의 실적 변동성은 줄고 성장 지속성은 높아질 것이라는 분석이다.