엔비디아 'AI반도체' 왕좌 노리는 큰손들...HBM수요는 '쑥쑥↑'

업체별 하이엔드 AI서버 수요/그래픽=윤선정

AI(인공지능) 시대가 본격화하면서 고성능 AI서버를 확보하기 위한 경쟁이 뜨겁다. 시장을 장악한 엔비디아의 아성에 맞서 업계는 독자 칩 개발, 가격 전략 등을 앞세워 적극적으로 도전장을 내밀고 있다. 글로벌 큰손 간 치열한 경쟁 속에서 AI서버에 탑재되는 HBM(고대역폭 메모리) 수요는 더욱 늘어날 전망이다.

1일 업계에 따르면, 올해 AI서버 시장은 주요 북미 클라우드 서비스 기업(CSP)들의 영향을 크게 받을 것으로 관측된다. 마이크로소프트, 구글, 아마존웹서비스(AWS), 메타 등 빅4가 전세계 AI서버 수요의 60% 이상을 차지할 것으로 보인다.


업계가 주목하는 것은 AI서버에 탑재되는 GPU(그래픽처리장치)의 주도권이다. 현재 엔비디아가 GPU 시장을 장악한 가운데, 경쟁사 및 CSP 기업들은 이에 대항할 수 있는 무기를 찾고 있다. 시장조사업체 트렌드포스는 "엔비디아의 GPU가 AI시장의 70%까지 점유하는 등 데이터센터 분야에서 강점을 갖고 있지만 도전은 계속되고 있다"고 진단했다.

우선 중국의 'AI칩 자립'은 무시할 수 없는 도전이다. 여기에 미국 거대 클라우드 기업들이 자체 ASIC(주문형 반도체) 개발에 더욱 적극적으로 나서고 있다는 점도 부담이다. 현재 이들은 엔비디아의 최대 고객군이지만, 자체 칩 개발을 통해 자급자족에 나선다면 잠재적 경쟁자가 될 수도 있다.

경쟁사 AMD의 공세도 주목된다. AMD는 가성비를 앞세워 시장을 공략 중인데, 비슷한 스펙의 제품을 엔비디아 가격의 60~70%에 공급한다. 트렌드포스는 "AMD는 주력 고객층을 타깃으로 더욱 공격적으로 시장에 침투할 수 있다"며 "마이크로소프트는 올해 AMD의 하이엔드 GPU인 MI300을 가장 적극적으로 채택할 것으로 예상된다"고 분석했다.


AMD는 MI300의 메모리 업그레이드 비전도 준비 중이다. MI300는 HBM3(4세대)를 탑재하는데, 대역폭을 늘려 칩의 성능을 개선한 HBM3E(5세대) 버전도 내놓을 계획이다.

엔비디아는 제품 포트폴리오를 다양화해 시장 수성에 나선다. 엔비디아는 올해 A100보다 더 강력하고 가격이 높은 H100 시리즈로 제품 포트폴리오를 이동 중이다. 올 2분기부터는 HBM3E를 탑재한 H200를 출시할 예정이다. 올해 말에는 차세대 제품인 B100을 출시한다. 이 제품은 H200보다 35~40% 증가한 HBM 메모리 용량을 갖출 것으로 보인다.

이같은 상황에서 삼성전자·SK하이닉스·마이크론 '메모리 3강'의 대응도 주목된다. 시장은 앞으로 '생산성'(수율) 경쟁이 될 것으로 전망한다.

류영호 NH투자증권 연구원은 "HBM의 수요는 지속적으로 증가할 것"이라며 "HBM 경쟁이 본격화한 상황에서 앞으로 메모리 기업들은 한정적인 캐파에서 얼마나 HBM을 효율적으로 생산할 수 있을지가 핵심이 될 것"이라고 진단했다.

한동희 SK증권 연구원은 "HBM의 빠른 성장세 속 생산성은 선제적 추가 수주에 대한 가능성을 높이고, 더 효율적이고 효과적인 투자를 가능하게 할 것"이라고 분석했다.