삼성전자가 고대역폭메모리(HBM) 시장에서 조용히 반격의 실마리를 잡고 있다. '후발주자'로 평가받던 삼성전자가 최근 AMD와 브로드컴 등 글로벌 반도체 강자들의 선택을 받으며 주요 고객사 확보에 속도를 내고 있다.

19일 반도체 업계에 따르면, AMD는 올해 하반기 출시 예정인 차세대 인공지능(AI) 가속기 'MI350 시리즈'에 삼성전자 HBM3E 12단 제품을 공식 탑재한다. 브로드컴 역시 삼성전자의 HBM3E 제품에 대한 품질검증(퀄 테스트)을 통과시키며 공급망 편입을 예고했다.

AMD는 지난 12일(현지시간) 미국 산호세에서 열린 'AI 어드벤싱 2025' 행사에서 MI350 시리즈에 삼성전자의 HBM3E 12단 제품을 탑재한다고 공식 발표했다. SK하이닉스와 마이크론에 이어 AMD의 세 번째 공급사로 이름을 올린 것이다. 그간 삼성전자의 HBM이 AMD에 납품된다는 소문은 있었지만, 공식적으로 확인된 것은 이번이 처음이다.

MI350 시리즈는 기존보다 12.5% 늘어난 288기가바이트(GB) 용량으로, AI 컴퓨팅 성능보다 최대 4배, 추론 성능은 35배까지 높였다.

업계에서는 SK하이닉스가 주력 고객인 엔비디아에 물량을 집중적으로 공급하고 있어, AMD는 안정적인 공급망 확보를 위해 삼성과 손잡은 것으로 보고 있다. 삼성전자는 가격 경쟁력과 대량 공급 능력뿐 아니라 MI350 시리즈의 열 설계와 대역폭 조건에도 부합했다는 평가다.

AMD는 내년 출시할 MI400 시리즈에 그래픽처리장치(GPU)당 432GB 용량의 HBM4를 탑재할 계획도 밝혔다.

브로드컴도 삼성전자 HBM3E 8단 제품의 퀄테스트를 마치고 대량 공급을 앞두고 있다. 브로드컴은 세계 3위 반도체 설계 전문기업(팹리스)으로, 구글·메타 등 글로벌 빅테크에 AI 데이터센터용 칩을 설계·공급한다.

엔비디아와 달리 브로드컴은 공급 유연성과 실용성을 중시하는 고객사로 분류된다. 일정 수준 이상의 기술력만 충족되면 삼성전자 제품을 채택할 수 있다는 평가다. 삼성전자는 브로드컴의 수요에 맞춘 맞춤형 HBM4 제품 개발에도 착수한 상태다.

업계에서는 삼성의 잇따른 공급처 확보가 긍정적인 신호임에도 불구하고, 아직 시장 주도권을 확보했다고 보기는 어렵다는 평가가 나온다. 세계 AI 가속기 시장의 80% 이상을 차지하는 엔비디아가 여전히 SK하이닉스의 HBM3E 12단을 주력으로 채택하고 있으나 삼성전자의 제품은 아직 인증을 통과하지 못했기 때문이다.

SK하이닉스는 이미 HBM3부터 HBM3E 8단·12단까지 수차례 검증을 완료했고, 엔비디아의 엄격한 기술 기준에 최적화된 제품을 공급 중이다.

한 업계 관계자는 "엔비디아는 고성능 GPU에 탑재되는 HBM의 열 신뢰성(RDT)과 수율 안정성을 가장 중요한 기준으로 삼고 있는 것으로 안다"면서 "삼성전자는 아직 이 같은 조건을 완전히 충족하지 못한 것 같다"고 말했다.