빅5, AI 투자 2년 후 메모리 물량도 선점

#반도체#

메모리가 AI 삼켰다

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)와 일론 머스크 테슬라 CEO가 잇달아 ‘메모리 병목’을 걱정할 만큼 빅테크들이 메모리 확보에 비상
인공지능(AI) 경쟁의 핵심인 고대역폭메모리(HBM) 공급난이 심화하자 삼성전자(005930)와 SK하이닉스(000660)가 시장의 키를 쥔 ‘슈퍼 을(乙)’로 부상해 내년 양 사의 합산 영업이익이 540조 원에 이를 것이라는 전망까지 나왔음
3일 업계에 따르면 메모리 칩 시장 대변혁에 빅테크 거물들의 발등에 불이 떨어졌음
황 CEO는 “올해 메모리반도체 수요가 공급을 넘어선 탓에 공급망 확보가 매우 어려운 상황”이라고 토로
머스크 CEO 역시 “반도체 확보에 실패하면 ‘칩 벽(chip wall)’에 부딪힐 것”이라며 “물량 확보가 회사의 생존을 결정지을 수 있다”고 우려
엔비디아는 삼성과 SK에 HBM4의 빠른 공급을 요청한 것으로 전해졌음
사신 가지 시놉시스 CEO는 반도체 시장의 패러다임 전환을 짚으며 “지금은 메모리 기업들에 황금기(Golden time)”라며 “메모리 부족은 2027년까지 이어질 것”이라고 내다봤음
구글·메타 등 빅테크 5곳이 올해만 AI 인프라에 764조 원을 투자할 것으로 보이자 모건스탠리는 삼성전자와 SK하이닉스의 내년 영업이익 전망치를 각각 317조 원(영업이익률 49%)과 225조 원(74%)으로 제시
두 회사의 합산 영업이익만 542조 원에 달해 지난해(약 91조 원)보다 6배 가까이 급증할 것이라는 분석
박준덕 SK하이닉스 부사장은 “최근 장기공급계약(LTA)은 단순 구매 의향이 아닌 상호 간 강한 약속이 반영되는 추세”라며 공급자 우위 시장을 시사. 김재준 삼성전자 부사장은 “올해 HBM 생산능력 전량이 매진됐으며 고객사들이 2027년 이후 물량까지 조기 확정을 요청하고 있다”고 전했음
메모리 칩이 황금기를 맞자 삼성전자는 이날 11.4% 급등한 16만 7500원에 마감하며 사상 최고치를 경신했고 SK하이닉스도 9.3% 오른 90만 7000원에 거래를 마쳐 ‘90만 닉스’ 고지를 탈환해 양 사의 시가총액은 약 1652조 원에 달했음

빅5, 올해 AI 인프라 764조 원 투입-2년 후 메모리 물량도 선점

글로벌 빅테크가 메모리 부족을 우려하는 것은 인공지능(AI) 승자가 되기 위한 물량 공세에 가속이 붙었기 때문
이들은 경쟁에 필수적인 AI용 메모리 확보에 사활을 거는가 하면 아예 자체 생산도 추진하고 나섰음
3일 골드만삭스에 따르면 아마존·마이크로소프트·구글·메타·오라클 등 하이퍼스케일러 5곳은 2025년부터 2027년 3년간 1조 1500억 달러(1658조 원)를 AI 데이터센터와 클라우드 인프라에 투자
이들의 투자는 메모리 수요에 직접적인 영향을 미치는데 올해 투자 규모만 5270억 달러(약 764조 원)임
AI 생태계의 최상층에 있는 구글과 메타 등 이른바 ‘하이퍼스케일러’는 엔비디아에 핵심인 그래픽처리장치(GPU) 등 AI칩을 공급받고 엔비디아가 삼성전자와 SK하이닉스·TSMC에 D램과 고대역폭메모리(HBM) 등 AI용 메모리를 주문
사업 모델이 제각각 다른 빅테크의 최고경영자(CEO)들은 한목소리로 최근 메모리 기근을 우려
이날 중국시보와 연합보 등 대만 언론에 따르면 젠슨 황 엔비디아 CEO는 “AI 칩 경쟁 과열로 사업 환경이 어려워지고 있다”고 전했음
이어 “시장 규모가 매우 크기 때문에 경쟁 업체가 계속 진입할 것으로 예상된다”며 “장기적이고 끊임없는 경쟁으로 인해 관련 사업이 쉽지 않을 것”이라고 덧붙였음
전날 4박 5일간 대만을 방문한 그는 “AI의 다음 병목 지점은 메모리가 될 것”이라고 경고했고 그는 올해 1월 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 전자·정보기술(IT) 전시회인 CES 2026 기조연설에서도 “스토리지(낸드 등 저장장치)는 앞으로 세계 최대의 시장이 될 것”이라고 전망
AI 모델이 유례없는 속도로 데이터를 추론하고 즉각적으로 반응해야 하는 국면에 접어들면서 AI 성능과 확장성은 메모리 성능에 의해 좌우될 것이라는 판단으로 해석
애플의 팀 쿡 CEO는 최근 실적 발표 행사에서 전 세계적인 메모리 칩 부족이 회사 실적에 영향을 미치고 있다면서 그 영향이 지속할 것이라고 내다봤음
박준덕 SK하이닉스 부사장도 “최근 체결되는 장기공급계약(LTA)은 강한 구속력을 갖고 있다”며 “생산과 동시에 판매가 이뤄져 하반기로 갈수록 재고 수준은 더 낮아질 것”이라고 설명
월스트리트저널(WSJ)은 전문가 설명을 인용해 “지난 20년간 메모리 산업을 지켜봤지만 이번 사이클은 완전히 다르다”며 “유례없는 광기의 시대”라고 짚었음
이런 시각의 배경에는 AI 데이터센터의 구조적 특성이 있음
AI 데이터센터는 수백 개의 대형 서버 랙과 그 안에 밀집된 수천 대의 서버로 구성
각 서버는 고성능 컴퓨터로 랙 내 다른 서버들과 끊임없이 데이터를 주고받는데 이 과정에서 막대한 양의 메모리가 소모
AI 인프라 투자 붐 속에서 거대기술기업(빅테크)들이 데이터센터 구축 속도전에 사활을 걸어 메모리 칩 수요가 기하급수적으로 늘어날 수밖에 없는 구조인 것
기업들의 공격적인 메모리 확보 경쟁은 공급난과 가격 급등으로 이어지고 있음
시장조사 업체 D램익스체인지에 따르면 PC용 범용 D램(DDR4, 8GB 기준)의 올해 1월 평균 거래 가격은 11.5달러로 전월(9.3달러) 대비 23.66% 상승
지난해 1월 가격(1.35달러)과 비교하면 불과 1년 만에 8배 이상 치솟은 수준임
업계에서는 현재와 같은 메모리 칩 공급 부족이 2027년 이후까지 이어질 수 있다는 전망도 나옴
미국 반도체 업체 시놉시스의 사신 가지 CEO는 최근CNBC와 인터뷰에서 “칩 부족 현상은 최소 내년까지 지속될 것”이라고 말했음
김재준 삼성전자 메모리사업 부사장은 “올해 HBM 생산능력 전량에 대해 고객사들이 구매주문(PO)을 완료했다”며 “주요 고객사들은 내년이나 그 이후 물량에 대해서도 공급 협의를 조기 확정하기를 원하고 있다”고 밝혔음
상황을 타개하기 위해 일부 기술 기업은 자체 생산이라는 선택지도 검토하고 있음
일론 머스크 테슬라 CEO가 대표적인 사례. 그는 지난달 28일 실적 발표 행사에서 “삼성전자·마이크론 등 주요 파트너들의 생산량을 최상의 시나리오로 가정하더라도 수요를 충족하기에는 부족하다”며 “3~4년 내 발생할 가능성이 높은 병목을 제거하기 위해 테라팹(TeraFab)을 건설해야 한다”고 말했음
테라팹은 파운드리와 메모리반도체 양산, 첨단 패키징 공정을 하나로 묶은 초대형 종합 반도체 제조 시설로 해석됨

<시사점>

인공지능 산업의 폭발적인 성장은 반도체 수급 질서를 근본적으로 바꾸고 있습니다. 오늘 서울경제신문이 지적한 ‘메모리 병목 현상’은 일시적인 공급 부족이나 특정 제품의 가격 급등을 의미하지 않습니다. 이는 AI 인프라 투자 방식이 근본적으로 전환되는 과정에서 나타난 구조적 현상이며, 글로벌 기술 패권의 무게중심이 어디로 이동하고 있는지를 분명하게 보여주는 신호입니다.

2026년 현재 마이크로소프트, 아마존, 구글, 메타, 애플 등 주요 하이퍼스케일러들이 올해 AI 인프라에 투입하는 연간 자본지출 규모가 5,000억 달러(5,270억 달러, 한화 약 764조 원)를 넘어섰습니다. 이 자금은 단순히 서버 대수를 늘리는 데 사용되는 것은 아니며, 연산 장치와 메모리, 전력과 냉각 설비를 하나의 시스템으로 재설계하는 데 집중되고 있습니다. 문제는 AI 가속기의 연산 성능이 급격히 향상되는 속도를 메모리의 대역폭과 용량 증가가 따라가지 못하고 있다는 점입니다. 이로 인해 AI 시스템의 실제 성능은 연산 능력이 아니라, 데이터를 얼마나 빠르게 메모리에서 불러오고 저장할 수 있는지에 의해 결정되는 구조로 전환됐습니다.

이른바 ‘메모리 벽’으로 불리는 이 병목 현상은 반도체 산업의 권력 구조를 바꾸고 있습니다. 초기 AI 붐이 GPU 확보 경쟁이었다면, 이제 경쟁의 핵심은 고대역폭 메모리(HBM)를 얼마나 안정적으로 공급할 수 있는가에 있습니다. 메모리는 더 이상 범용 부품이 아니라 AI 인프라의 속도를 결정하는 전략 자산으로 재평가되고 있습니다.

이 과정에서 메모리 시장 전반에 구조적인 공급 충격이 발생하고 있습니다. HBM은 동일 용량의 범용 D램에 비해 웨이퍼 소모량이 3~5배에 달합니다. 삼성전자와 SK하이닉스가 수익성이 월등히 높은 HBM 생산에 최선단 공정을 집중 배치하면서, PC와 스마트폰에 들어가는 범용 D램과 낸드플래시의 생산 여력은 자연스럽게 줄어들고 있습니다. 그 결과 2026년 초 메모리 시장은 극단적인 매도자 우위 국면에 진입했습니다. PC용 D램 가격은 분기 대비 두 배 이상 급등했고, 모바일 D램과 기업용 SSD 가격도 역사적인 상승률을 기록하고 있습니다. 이는 AI 인프라가 전통적인 IT 산업의 생산 자원을 흡수하며 시장 구조를 재편하고 있음을 의미합니다.

이러한 환경에서 삼성전자와 SK하이닉스의 전략적 위상은 과거와 비교할 수 없을 정도로 높아졌습니다. 두 기업은 현재 전 세계에서 최첨단 HBM을 안정적으로 양산할 수 있는 사실상 유일한 공급자입니다. SK하이닉스는 이미 HBM 시장에서 과반 이상의 점유율을 확보하며 선두를 달리고 있으며, 검증된 적층 공정과 엔비디아 및 TSMC와의 협력 관계를 바탕으로 차세대 HBM4 시장에서도 우위를 이어갈 가능성이 큽니다. 2026년 영업이익이 100조 원을 넘어설 것이라는 전망은 과장이 아닙니다.

삼성전자는 HBM3E 국면에서 다소 주춤했으나, 1c 나노 D램과 파운드리·패키징을 아우르는 수직 계열화 역량을 바탕으로 반격에 나서고 있습니다. HBM4부터는 단순한 메모리 공급을 넘어 하이퍼스케일러가 원하는 통합형 ‘턴키 솔루션’을 제공하는 기업으로서 존재감을 키우고 있습니다. 이는 삼성전자의 기업 가치 재평가를 이끄는 핵심 요인으로 작용하고 있습니다.

과거 반도체 업종에 적용되던 전형적인 경기 민감 업종 할인 논리는 점차 설 자리를 잃고 있습니다. 고부가가치 메모리 비중 확대, 장기 공급 계약 증가, 신규 팹 증설에 필요한 긴 리드타임은 향후 2~3년간 수익 가시성을 높이는 요인으로 작용하고 있습니다. 이러한 구조를 감안할 때 이번 메모리 슈퍼사이클의 정점은 2026년이 아니라, 오히려 고원이 형성되는 시점으로 보는 것이 타당합니다.

대규모 설비 투자의 결과물이 본격적으로 시장에 반영되는 시점은 2027년 이후입니다. 그전까지는 공급의 비탄력성이 가격 하방을 강하게 지지할 가능성이 높습니다. 여기에 AI 수요가 학습 중심에서 추론 중심으로 이동하고, 데이터센터를 넘어 온디바이스와 엣지 영역으로 확산되고 있다는 점을 감안하면 메모리 수요의 저변은 더욱 넓어집니다. AI PC와 AI 스마트폰의 확산은 메모리 소비 구조를 장기적으로 지탱하는 역할을 할 것입니다.

이러한 흐름을 종합하면 메모리 반도체 경기의 실질적인 피크아웃 시점은 빠르면 2027년 하반기, 늦으면 2028년 이후로 미뤄질 가능성이 큽니다(이러한 근거로 모건 스탠리는 2027년 삼성전자와 SK하이닉스의 영업이익 전망을 각각 317조 원, 225조 원으로 전망) . 지금 나타나고 있는 메모리 병목 현상은 일시적인 과열이 아니라, AI라는 범용 기술이 산업 전반으로 스며드는 과정에서 발생한 구조적 진통입니다. 삼성전자와 SK하이닉스는 더 이상 경기 변동에 흔들리는 메모리 제조사가 아니라, 글로벌 AI 혁명의 속도를 좌우하는 핵심 인프라 기업으로 재정의되고 있습니다.

[최근 삼성전자에 대한 주가는 210,000원(모건스탠리)~260,000원(SK증권), SK하이닉스는 1,100,000원(모건스텐리)에서 1,500,000원(SK증권)으로 상향 조정되었음]