AMD AI 반도체와 HBM: 뜨거운 감자의 향방, 관련주 심층 분석
인공지능(AI) 시대를 맞아 고성능 반도체 경쟁이 그 어느 때보다 치열하게 펼쳐지고 있습니다. 특히 AI 가속기의 핵심 부품인 고대역폭 메모리(HBM)의 중요성이 날로 커지면서, 이 분야를 선도하는 기업들과 그 협력사들이 시장의 뜨거운 관심을 받고 있습니다. 세계적인 팹리스 기업인 AMD 역시 AI 반도체 시장에서 엔비디아에 도전장을 내밀며 그 존재감을 과시하고 있으며, 이때 국내 반도체 생태계의 핵심 기업들이 AMD와의 협력을 통해 중요한 위치를 점하고 있습니다. 2025년 현재, AMD의 최신 AI 반도체 전략과 HBM 기술의 접점이 국내 관련 기업들에게 어떤 기회를 제공하는지 심층적으로 분석해 보겠습니다. 이는 단순한 테마주 흐름을 넘어, 미래 반도체 산업의 판도를 가늠하는 중요한 시금석이 될 것입니다!
AMD의 야심찬 AI 칩 전략과 HBM의 결정적 역할
AMD는 AI 시장에서 점유율 확대를 위해 공격적인 전략을 펼치고 있습니다. 그 중심에는 혁신적인 AI 가속기 제품 라인업이 자리하고 있습니다.
차세대 AI 칩 '인스팅트 MI350'과 'MI400'의 등장
AMD는 최근 개발자 콘퍼런스 '어드밴싱 AI'를 통해 올해 하반기 출시 예정인 '인스팅트 MI350'과 내년에 선보일 '인스팅트 MI400'의 상세 정보를 공개하며 시장의 이목을 집중시켰습니다. 특히 주목할 만한 점은 MI400 칩을 기반으로 엔비디아의 '블랙웰' 기반 랙 시스템에 비견되는 '헬리오스(Helios)'라는 통합 랙 시스템을 선보였다는 것입니다. 수천 개의 MI400 칩을 거대한 단일 컴퓨터처럼 활용하는 이 시스템은 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 대규모 AI 모델 학습 분야에서 AMD의 경쟁력을 한층 끌어올릴 것으로 기대됩니다. 시장 분석가들 또한 AMD의 CPU 부문 개선과 더불어 '인스팅트 MI350' 및 '헬리오스' 시스템이 올해 하반기부터 데이터센터 및 GPU 매출의 급반전을 이끌 것이라는 긍정적인 전망을 내놓고 있습니다. 모건스탠리의 한 분석가는 MI400의 초기 성능이 엔비디아의 차기 '베라 루빈' 시리즈와 맞먹을 가능성까지 언급하며 AMD의 성장 잠재력을 높이 평가하고 있습니다!
고성능 AI 가속기의 필수 조건, HBM
AI 연산량이 기하급수적으로 늘어나면서, AI 칩과 메모리 간의 데이터 처리 속도가 병목 현상을 일으키는 핵심 요인이 되고 있습니다. 바로 이 지점에서 HBM(고대역폭 메모리)의 역할이 극도로 중요해집니다. HBM은 기존 D램과 달리 여러 개의 D램 칩을 수직으로 쌓고 실리콘 관통 전극(TSV) 기술로 연결하여 데이터 처리량을 혁신적으로 높인 메모리입니다. AI 가속기가 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리하기 위해서는 HBM이 제공하는 초고속, 초고용량의 데이터 파이프라인이 필수적입니다. MI350과 MI400 같은 차세대 AI 칩의 성능은 HBM의 성능에 의해 좌우된다고 해도 과언이 아닙니다.
삼성전자 HBM3E 12단의 MI350 탑재, 그 의미는?
가장 최근 시장의 큰 관심을 불러일으킨 뉴스는 AMD가 올해 하반기 출시할 AI 가속기 '인스팅트 MI350' 시리즈에 삼성전자의 5세대 HBM인 HBM3E 12단 제품을 탑재하기로 했다는 소식이었습니다. 이는 삼성전자가 HBM 시장에서 SK하이닉스, 마이크론과 벌이는 경쟁에서 중요한 발판을 마련했다는 분석입니다. 특히, 내년에 출시될 MI400에는 HBM4가 무려 12개나 탑재될 예정인데, 이번 MI350에서의 협력을 통해 삼성전자가 MI400에서도 HBM 공급 파트너로 자리매김할 가능성이 매우 높아졌습니다! 또한, AMD가 챗GPT 개발사인 오픈AI와 전략적 동맹을 맺고 오픈AI가 AMD의 AI 가속기를 데이터센터에 사용하겠다고 발표한 것은 삼성전자에게 엄청난 호재로 작용할 전망입니다. 오픈AI가 미국에 5000억 달러 규모의 초대형 데이터센터 프로젝트인 '스타게이트'를 추진하고 있는 만큼, AMD AI 가속기에 탑재될 삼성전자 HBM의 수요가 폭발적으로 늘어날 수 있기 때문입니다.
AMD 벨류체인 속 국내 기업들: 어떻게 연결되어 있나?
AMD는 반도체 설계만을 수행하는 팹리스 기업입니다. 따라서 실제 반도체를 생산하고 패키징하며 시스템을 구성하는 과정에서 다양한 파트너사들과 긴밀하게 협력합니다. 국내 기업들은 바로 이 AMD의 벨류체인 여러 단계에서 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다.
팹리스 AMD와 한국 파트너십의 중요성
AMD의 경쟁력은 뛰어난 설계 능력에 있습니다. 하지만 이 설계가 실제 제품으로 구현되고 시장에 공급되기 위해서는 파운드리(위탁 생산), 후공정(패키징, 테스트), 그리고 이 제품을 활용하는 시스템/솔루션 기업들의 역할이 절대적입니다. 한국은 세계 최고 수준의 반도체 제조 기술과 후공정 역량을 보유하고 있기에, AMD에게는 매우 중요한 협력 대상입니다. 특히 AI 반도체 시대에는 전통적인 제조 공정 외에도 고도의 패키징 기술과 HBM 공급 능력이 핵심적인 협력 분야로 부상했습니다. AMD는 이러한 기술적 수요를 충족시킬 수 있는 국내 기업들과 전략적 제휴를 맺고 있습니다.
국내 기업들의 핵심 협력 분야 상세 분석
국내 기업들이 AMD와 협력하는 주요 분야는 다음과 같습니다.
- 파운드리 (Foundry): AMD는 주로 TSMC에 최첨단 칩 생산을 위탁하지만, 삼성전자의 첨단 파운드리 공정 기술력 또한 예의주시하고 있습니다. 향후 삼성전자 파운드리가 AMD 칩 생산에 참여할 가능성도 배제할 수 없는 상황입니다.
- 고성능 반도체 기판 (Substrate): AI 가속기 같은 고성능 반도체에는 일반 기판이 아닌 특수 제작된 기판이 필수적입니다. 삼성전기는 AMD의 데이터센터용 고성능 반도체 기판인 FC-BGA(Flip-Chip Ball Grid Array)를 공급하며 중요한 역할을 하고 있습니다. FC-BGA는 고밀도 회로 구현과 빠른 신호 전달에 필수적인 부품입니다.
- 후공정 (패키징, 테스트) 및 소재: 반도체 칩과 HBM을 연결하고 최종 제품 형태로 만드는 패키징 기술은 AI 반도체 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 국내 기업들은 이 분야에서도 강점을 보입니다. 덕산하이메탈은 AMD CPU/GPU에 사용되는 마이크로솔더볼(MSB)을 공급하며, 이는 고성능 패키징에 없어서는 안 될 소재입니다. 또한, HBM과 같은 고성능 칩의 최종 불량 여부를 가려내는 테스트 장비 기업들 역시 AMD 벨류체인의 중요한 축을 담당합니다.
- HBM 공급 및 관련 장비: 앞서 언급했듯이 삼성전자가 AMD에 HBM3E를 공급하는 것은 매우 큰 의미를 갖습니다. 그리고 이 HBM을 생산하고 패키징하기 위해서는 고도의 장비 기술이 필요합니다. 한미반도체의 TC 본더처럼 HBM 스태킹에 필수적인 장비나, 피에스케이, 와이씨, 이오테크닉스 같은 기업들이 제공하는 후공정 및 검사/처리 장비들 모두 AMD의 HBM 수요 증가에 따라 간접적인 수혜를 입을 수 있는 분야입니다.
- 시스템/솔루션 및 유통: AMD가 설계한 반도체를 국내 시장에 공급하고, 이를 활용한 완제품 시스템을 개발하는 기업들도 AMD 관련주로 분류됩니다. 매커스는 AMD가 인수한 자일링스의 FPGA를 국내에 공급하는 파트너이며, 제이씨현시스템은 AMD 그래픽카드와 CPU를 국내에 유통하고 마케팅하는 대표적인 기업입니다.
주목해야 할 AMD AI 반도체 HBM 관련 국내 기업들
AMD의 AI 반도체와 HBM 전략의 핵심 파트너로서, 그리고 이 분야의 성장세를 통해 수혜를 받을 것으로 예상되는 국내 기업들은 다음과 같습니다. 이 기업들은 각기 다른 방식으로 AMD의 벨류체인에 기여하며 시장의 주목을 받고 있습니다.
AMD 제품 유통 및 시스템 통합 파트너
- 매커스: AMD가 인수한 FPGA 전문 기업 자일링스의 국내 공식 유통 파트너입니다. AMD의 FPGA 반도체를 국내 약 500여 고객사에 직접 공급하며, AMD 제품 수요 증가에 따라 실적 연동성이 높습니다. AMD의 AI 전략에서 FPGA 또한 중요한 역할을 하기에 매커스의 움직임을 주시할 필요가 있습니다.
- 제이씨현시스템: AMD의 그래픽카드 및 CPU를 국내에 제조, 마케팅, 유통하는 공식 파트너사입니다. AMD의 신제품 출시 및 시장 점유율 확대는 제이씨현시스템의 직접적인 수혜로 이어집니다. 일반 소비자 및 기업용 시장에서 AMD 제품 판매 동향을 통해 관련 모멘텀을 파악할 수 있습니다.
고성능 반도체 핵심 부품 및 소재 기업
- 삼성전기: AMD의 데이터센터용 고성능 반도체 기판인 FC-BGA를 공급하는 핵심 벨류체인 기업입니다. AI 가속기의 성능 향상에는 고집적, 고신뢰성의 FC-BGA 기판이 필수적이며, 삼성전기는 이 분야에서 독보적인 기술력을 보유하고 있습니다. AMD와의 직접적인 공급 계약을 통해 강력한 파트너십을 구축하고 있습니다.
- 덕산하이메탈: 반도체 패키징의 핵심 접합 소재인 솔더볼과 페이스트를 제조합니다. 특히 AMD의 CPU와 GPU에 사용되는 마이크로솔더볼(MSB) 분야에서 기술력을 인정받고 있습니다. 고성능 AI 칩 패키징에는 더욱 미세하고 정밀한 MSB가 요구되며, 덕산하이메탈은 이 수요에 대응할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다. AMD의 AI GPU인 'MI300'에도 덕산하이메탈의 MSB가 적용될 것으로 예상되고 있습니다.
HBM 생산 및 첨단 후공정 장비 기업
- 한미반도체: HBM 제조 공정에서 가장 중요한 장비 중 하나인 TC 본더(Thermal Compression Bonder) 분야의 글로벌 강자입니다. TC 본더는 여러 층의 D램 칩을 쌓아 HBM을 만드는 핵심 장비로, HBM 수요 증가는 한미반도체의 직접적인 수혜로 이어집니다. AMD의 HBM 채택 확대는 결국 HBM 생산 장비 수요 증가를 동반할 수밖에 없습니다!
- 피에스케이: 반도체 전공정 및 후공정 장비를 생산합니다. 특히 삼성전자의 HBM 생산 라인 증설에 따른 디스컴(Descum) 및 리플로우(Reflow) 장비 수요 증가의 수혜주로 꼽힙니다. HBM 제조의 각 공정 단계에서 필요한 정밀 장비 기술력을 보유하고 있습니다.
- 와이씨: 반도체 검사 장비 전문 기업입니다. AMD에 HBM을 납품하는 삼성전자에 HBM 디본딩 공정용 TCU(온도제어장치) 및 반도체 검사장비를 공급하는 것으로 알려져 있습니다. HBM의 품질 관리를 위한 필수적인 장비 분야에서 역할을 하고 있습니다.
- 이오테크닉스: 레이저 응용 장비 전문 기업으로, 반도체 후공정 분야에서 강점을 보입니다. 삼성전자의 HBM 양산 라인에 레이저 어닐링 장비를 공급하고 있으며, 레이저 커팅, UV 드릴러 등 첨단 패키징 및 후공정 장비 기술력을 보유하고 있습니다. HBM 제조 및 패키징의 수율과 성능 향상에 기여하는 중요한 장비를 공급하고 있습니다.
AMD의 AI 반도체 전략은 단순히 새로운 칩을 출시하는 것을 넘어, HBM 기술을 중심으로 한 강력한 생태계 구축을 목표로 하고 있습니다. 이러한 과정에서 삼성전자를 비롯한 국내 유수의 반도체 관련 기업들이 핵심 파트너로서 중요한 역할을 수행하고 있습니다. AMD의 시장 점유율 확대는 이들 국내 기업들에게 새로운 성장 동력을 제공할 것이며, 관련 기술의 발전 또한 더욱 가속화될 것입니다. AI 시대 반도체 산업의 미래를 조망할 때, AMD와 한국 기업들의 협력 관계는 결코 간과할 수 없는 매우 중요한 축임을 명심해야 합니다. 관련 기업들의 동향을 지속적으로 예의주시하는 것이 현명한 투자 전략이 될 것입니다.