[비즈니스포스트] SK하이닉스가 메모리반도체 사업 시작 40년 만에 삼성전자를 수익 측면은 물론 기술 측면에서도 앞지른 것으로 평가된다.

SK하이닉스는 앞선 고대역폭메모리(HBM) 기술력을 바탕으로 지난해 처음으로 연간 영업이익에서 삼성전자를 넘어섰으며, 올해 1분기에도 삼성전자보다 4조 원이 많은 영업이익을 거뒀다. 
 

게다가 첨단 D램 공정인 1c와 1d 공정 기술을 비롯해 6세대 HBM4, 엔비디아가 개발하는 저전력 메모리 모듈 ‘소캠(SOCAMM)’, 최고층 4D 낸드플래시 등 차세대 메모리 기술력에서도 삼성전자보다 앞서고 있다.

24일 SK하이닉스는 올해 1분기 매출 17조6392억 원, 영업이익 7조4405억 원, 순이익 8조1082억 원을 기록했다고 밝혔다.

매출은 지난해 같은 기간에 비해 42%, 영업이익은 158% 증가했다. 이는 역대 두 번째로 높은 분기 매출과 영업이익이다. 특히 영업이익률은 8분기 연속 개선했고, 1분기 영업이익률은 무려 42%를 기록했다.

증권가에 따르면 삼성전자의 1분기 메모리반도체 영업이익은 3조3천억 원으로 추정됐다. SK하이닉스와 1분기 영업이익 격차는 4조 원을 넘는다.

삼성전자 반도체(DS) 부문은 1분기 파운드리와 시스템LSI 사업부가 약 2조5천억 원의 적자를 기록해, 전체 분기 영업이익은 8천억 원 수준에 그친 것으로 추산됐다. 

SK하이닉스는 지난해 연간 영업이익 23조5천억 원을 기록, 창사 이래 처음으로 반도체에서 삼성전자 연간 영업이익을 넘어섰다. 삼성전자는 2024년 메모리 부문에서 약 20조5400억 원의 영업이익을 올렸다. 전체 반도체 영업이익은 15조 원이었다.

SK하이닉스의 전신인 현대전자가 1984년 12월 16Kb S램 시험 생산에 성공하며 반도체 사업을 본격 시작한 이후 40년 만에 삼성전자 실적을 앞선 것이다.  

회사가 40년 만에 판세를 뒤집은 것은 HBM 기술력에서 비롯됐다. 삼성전자가 시장성이 없다고 판단하며 개발을 중단했던 HBM을 SK하이닉스는 꾸준히 개발해왔다.

2023년부터 인공지능(AI) 시장이 급격히 성장하면서 AI의 학습과 추론을 위해 고속·고용량 메모리반도체가 필요해지자, 이에 가장 적합한 HBM이 AI 칩(GPU)의 핵심 메모리로 급부상했다.

SK하이닉스는 2023년부터 엔비디아의 주요 HBM 공급사로 자리매김하며 ‘AI 붐’의 수혜를 누렸다. 그러나 삼성전자는 번번히 엔비디아 HBM 인증에 실패하며 온전한 수혜를 누리지 못했다.

SK하이닉스와 삼성전자의 격차는 쉽게 좁혀지지 않을 것으로 보인다. SK하이닉스가 차세대 메모리반도체 기술 개발에 속도를 내며 격차를 벌리고 있기 때문이다.

특히 메모리반도체의 가장 기본이 되는 D램 공정 기술력에서 SK하이닉스가 앞서고 있다. 

첨단 D램 공정은 1x(1세대), 1y(2세대), 1z(3세대), 1a(4세대), 1b(5세대), 1c(6세대) 순으로 개발됐는데, 세대를 거듭할수록 선폭이 미세해져 성능과 전력 소비 효율이 높아진다.

삼성전자가 올해 들어 5세대 1b 공정을 안정화한 것으로 전해진 것에 비해 SK하이닉스는 지난해 8월 세계 최초로 1c 공정으로 DDR5 양산에 성공했다. 이달 기준 회사의 6세대 1c 공정 수율(완성품 비율)은 80%에 이르는 것으로 전해졌다. 

7세대 1d 공정 역시 SK하이닉스가 한 발 빨리 개발에 나선 것으로 전해졌다. 올해 1월 이미 개발팀을 꾸리고 차세대 공정을 준비하고 있는 것으로 알려졌다.

삼성전자는 이달 1d 공정 개발팀을 꾸린 것으로 전해졌지만, 일각에서는 아직 1c 공정조차 안정화하지 못했다는 분석이 나온다.

첨단 D램 공정으로 제작한 DDR5를 적층해 만드는 HBM에서도 마찬가지다. SK하이닉스는 이미 엔비디아에 6세대 HBM4 12단 공급을 준비하고 있다. 회사는 올해 하반기 양산 준비를 마치고 내년 양산에 돌입할 예정이다.

삼성전자는 아직 5세대 HBM3E 12단 제품의 엔비디아 인증을 확보하지 못했다. 현재까지는 HBM3와 HBM3E 8단의 엔비디아 공급이 이뤄지고 있는 것으로 파악된다.
 

엔비디아가 주도해 개발하고 있는 AI 서버용 차세대 저전력 메모리 모듈 ‘소캠’ 개발에서도 SK하이닉스가 삼성전자에 앞서고 있다.

SK하이닉스와 미국 마이크론은 지난 3월 미국 새너제이에서 열린 ‘GTC 2025’ 행사에서 ‘소캠’의 실물을 공개했다. 이에 비해 삼성전자는 아직까지 실물을 공개하지 못했다. 

소캠은 엔비디아가 올해 하반기 생산할 AI 칩 ‘블랙웰 울트라(GB300)’에 탑재될 예정이며, 저전력을 특징으로 미래 자율주행차, AI 슈퍼컴퓨터, 로봇 등에 활용될 가능성이 크다. 소캠 시장 선점은 미래 메모리반도체 경쟁력으로 이어질 가능성이 큰 것이다.

D램 외에 낸드플래시에서도 SK하이닉스가 기술 우위를 차지하고 있다. 

SK하이닉스는 지난해 11월 세계 최초로 300단을 넘긴 321단 1테라비트(Tb) 4D 낸드 양산에 성공했다. 삼성전자는 올해 400단 낸드 생산에 돌입하겠다는 목표를 세웠지만, 현재 생산하는 낸드는 280단에서 290단 수준으로 추정된다. 김호현 기자