AI 인프라 확장 경쟁, DRAM 수요 증가

인공지능(AI) 인프라 확장 경쟁이 고대역폭 메모리(HBM)에 집중되었던 투자와 수요를 일반 DRAM으로 확산시키고 있다. 글로벌 클라우드 기업들이 계산 인프라 확장을 가속화하면서 HBM 중심의 고성능 메모리 수요가 일반 서버용 DRAM으로 확산되고 있다. 메모리 수요 기업들은 장기 계약과 선주문을 확대하며 DRAM 가격은 반년 만에 거의 세 배로 올랐다. 삼성전자 반도체(DS) 부문의 영업이익도 내년에는 세 배로 증가할 것으로 예상된다.

시장 조사 기관 트렌드포스에 따르면, 주요 DRAM 제품인 DDR4(1Gx83200MT/s)의 평균 현물 가격은 $7.93로 전주 대비 9.86% 상승했다. 다른 일반 DRAM 제품들도 6-15%의 가격 상승을 보였다. 업계는 이러한 가격 상승이 단기 투기보다는 AI 서버 확산에 따른 구조적 수요 증가 때문이라고 진단했다.

OpenAI, 구글, 아마존과 같은 글로벌 클라우드 운영자들은 계산 효율성을 높이기 위해 AI 서버 확장을 계속하고 있다. AI 모델을 학습하고 추론하는 서버는 이전보다 훨씬 더 많은 데이터를 동시에 처리해야 하므로, 장착된 DRAM 용량이 급격히 증가한다. 결과적으로 서버당 평균 DRAM 용량은 내년에 전년 대비 두 자릿수 이상 증가할 것으로 예상되며, 모든 서버용 DRAM 수요도 20% 이상 증가할 것으로 예상된다.

DRAM 수요는 급격히 증가하고 있지만, HBM에 대한 투자 증가로 인해 공급은 제한적이다. 삼성전자와 SK하이닉스는 HBM 중심의 메모리 시설에 계속 투자하고 있다. 두 회사는 올해 말부터 내년까지 HBM4의 대량 생산에 집중할 계획이며, 단기간 내에 일반 DRAM 생산 능력을 늘리기 어렵다. "시설이 HBM에 집중됨에 따라 일반 DRAM 생산 능력이 급격히 감소하고 있다"고 업계 관계자는 말했다.

트렌드포스는 올해 4분기 DRAM 가격이 전 분기 대비 13-18% 상승할 것으로 예측했다. UBS는 DRAM 고정 거래 가격 상승 전망을 5%에서 17%로 상향 조정하며, "AI 서버 수요 급증으로 메모리 시장이 10년에 한 번 오는 슈퍼 사이클에 진입했다"고 평가했다.

일반 DRAM 가격 급등으로 DDR5의 수익이 내년에 HBM3E를 초과할 가능성이 있다. 업계는 "고성능 제품 중심의 생산 전환에도 불구하고 일반 DRAM의 수익성이 회복되고 있다"고 분석했다. 삼성전자 DS 부문은 이미 회복 중이다. "반도체 슈퍼사이클"에 대한 기대 속에 일반 DRAM과 NAND 플래시 가격이 상승했고, 파운드리 부문의 손실도 크게 감소했다. Nvidia, OpenAI, AMD, Broadcom과 같은 주요 빅테크 기업들도 HBM 공급망 다변화를 추진하면서 삼성전자의 HBM 사업 성장에 긍정적인 영향을 미치고 있다.

증권 시장은 DRAM 단가 상승이 지속됨에 따라 4분기 이후 DS 부문의 영업이익이 크게 증가할 것으로 예상하고 있다. KB증권의 김동원 연구원은 "삼성전자의 내년 실적은 DRAM 단가 상승에 따른 수익성 개선으로 64조 원에 이를 것으로 예상된다"며 "2018년 이후 최고 실적을 달성할 것으로 예상된다"고 말했다.

분석가들은 AI 확산으로 촉발된 메모리 시장의 구조적 변화가 이제 본격적인 헌법적 변화를 이끌고 있다고 말한다. HBM 중심의 고성능 투자가 일반 DRAM 수요 회복으로 확산되면서 전체 메모리 산업이 "고성능 및 고수익" 구조로 재편되고 있다. "이번 사이클은 단순한 가격 반등이 아니라 산업 구조 자체가 AI 계산으로 전환되는 과정"이라고 반도체 업계 관계자는 말했다. "미래 메모리 투자와 기술 개발의 방향은 이 추세에 맞춰 확고해질 가능성이 높다."