삼성전자가 한국 기업 최초로 분기 영업이익 20조 원을 넘어서는 대기록을 쓴 것은 반도체(DS부문)에서 약 16조 4000억 원의 이익을 거둔 덕분이다.

전 세계 기업과 정부가 인공지능(AI) 인프라를 구축하기 위해 투자를 확대하면서 D램과 고대역폭메모리(HBM) 품귀 현상이 벌어졌고 치솟은 반도체 가격은 고스란히 삼성전자의 실적에 반영됐다. 반도체 사업의 4분기 영업이익은 지난해 같은 기간(약 2조 9000억 원)과 비교해 465% 폭증하며 전체 영업이익(약 43조 6000억 원)에 반도체 비중은 57%까지 확대됐다.

삼성전자는 메모리 쇼티지(공급 부족)가 이어지자 고부가 제품 중심으로 포트폴리오를 전환해 수익을 극대화했다. AI 가속기와 데이터센터에 탑재되는 HBM과 고용량 더블데이터레이트(DDR)5 등 위주로 생산을 늘리며 주도권 강화와 이익 확대를 동시에 이룬 것이다.

삼성전자는 지난해 12월 평택캠퍼스 4공장 내 파운드리로 예정됐던 생산 라인을 HBM용 10㎚(나노미터·10억분의 1m) 6세대(1c) D램 생산 라인으로 전환했다. 빅테크들이 수백조 원을 투입해 AI 인프라 구축에 나서면서 AI 가속기와 데이터센터에 적용되는 고성능 반도체 수요는 폭증하고 있다. 삼성전자는 6세대(1c) D램용 생산을 확대하면서 이 같은 수요를 적극적으로 흡수해 이익으로 연결했다.

삼성전자는 HBM을 포함해 서버용 고부가 제품 비중을 늘린 효과로 지난해 4분기 D램 평균고정가격(ASP)이 전 분기 대비 약 40% 상승했다고 설명했다. 김재준 삼성전자 메모리사업부 부사장은 “낮은 재고 수준과 제한된 공급 내에서 HBM 판매를 확대하고 DDR5, 저전력D램(LPDDR)5X 및 서버용 솔리드스테이트드라이브(SSD) 등 고부가 제품 수요에 집중해 수익성 개선을 이뤄냈다”고 말했다.

지난해 하반기부터 경쟁력을 회복한 HBM도 실적을 끌어올렸다. HBM 사업에서 고전했던 삼성전자는 지난해 9월 5세대 HBM(HBM3E) 12단 제품이 엔비디아의 품질 테스트를 통과하며 대량 공급에 물꼬를 텄다. 엔비디아 납품에 힘입어 삼성전자는 마이크론에 내줬던 HBM 시장 2위 지위도 되찾았다.

삼성전자가 다음 달 HBM4 양산 및 공급에 나서면 메모리 사업 매출은 더욱 커질 것으로 전망된다. 삼성전자 관계자는 “(회사가) 준비한 HBM 생산능력은 전량 고객사들이 구매 주문(PO)을 완료했다”며 “올해 HBM 매출은 지난해 대비 3배 이상 개선될 것으로 전망한다”고 말했다. 나아가 삼성전자는 올해 중반 7세대 HBM(HBM4E)을 엔비디아 등 주요 고객사에 보내 샘플 테스트를 시작하고 하반기에는 개별 고객에 특화한 커스텀 HBM4E 제품도 초도 생산할 예정이다.

삼성전자는 ‘설계·제조·패키징·파운드리’를 한 번에 할 수 있는 유일한 종합 반도체 회사라는 점을 내세워 AI 반도체 시장에서 영향력을 확대할 계획이다. 메모리 시장의 중심은 DDR5·LPDDR5와 같은 범용 제품에서 고객 요구에 맞춰 메모리와 시스템 반도체, 파운드리를 하나로 묶는 턴키 역량이 중요한 AI 반도체 시장으로 전환하고 있다.

HBM 역시 메모리 설계·제조와 파운드리 기술이 함께 필요한 제품이다. 강석채 삼성전자 파운드리사업 부사장은 “반도체 설계와 파운드리 등 전 과정을 통합 제공하는 원스톱 서비스를 고객사와 다양하게 논의 중”이라며 “이를 중장기적인 성과로 연결할 것”이라고 말했다.

하지만 최근 삼성전자가 올 1분기 처음 매출 100조 원을 넘으면서 영업이익도 30조 원 고지를 밟을 것이라는 전망에 힘이 실리고 있다. 올해 전체 영업이익 역시 150조 원을 넘어설 가능성이 거론된다.

<허진 기자>