AI 메모리 호황에 PC·스마트폰·서버까지 압박…반도체 부족 2028년까지 이어질 수도

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AI Memory Boom Squeezes PCs, Phones and Servers as Chip Shortage Threatens to Last Until 2028

25달러 메모리 칩이 보여주는 공급 압박의 확산

널리 쓰이는 DDR4 8Gb 메모리 칩의 8월 계약 가격은 25달러에 도달했다. 2016년 6월의 2.90달러와 비교하면 약 8.6배다. 한국에서는 삼성 DDR5-5600 16GB 메모리 모듈의 최저 판매가가 10월 15일 34만9740원으로 올라 2025년 9월 수준의 약 5배에 이르렀다. 메모리 부족이 이제 가정용 컴퓨터부터 기업용 서버까지 모든 제품의 비용을 바꾸고 있다.

목차
  1. 25달러 메모리 칩이 보여주는 공급 압박의 확산
  2. AI 메모리가 범용 칩 생산을 잠식하는 이유
  3. 이전 생산 감축으로 여유 생산능력 부족
  4. 데이터센터 투자가 수급 균형을 바꾸다
  5. 머스크와 애플, 협상 여지 확대 모색
  6. 칩 설계업체들도 계획 조정
  7. PC 구매자, 가격 상승과 선택지 축소 직면
  8. 메모리 시장 내 가격 상승 폭은 제각각
  9. 기업용 서버 구매 부담도 커져
  10. 신규 공장이 공급난을 덜겠지만 일정은 제각각
  11. 중국 공급 확대와 수요 둔화로 일부 압박 완화 가능
  12. 핵심 내용

인공지능(AI)이 공급 압박을 부추기고 있다. 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론은 고대역폭 메모리(HBM)와 데이터센터용 메모리 생산을 늘리고 있다. 그 결과 스마트폰과 노트북, TV, 게임 콘솔에 쓰이는 범용 제품의 생산 여력은 줄어들고 있다.

트렌드포스는 범용 D램 계약 가격이 4분기에 10~15% 더 오르고 낸드 플래시 가격은 15~20% 상승할 것으로 전망했다. 가트너는 공급 부족과 납기 지연이 2028년까지 이어지고, 상당한 추가 공급은 빨라도 2027년 중반에서 하반기에야 나올 것으로 예상한다.

압박은 부품을 구매하는 업체에 그치지 않는다. 컴퓨터 제조업체들은 저장 용량을 줄이고, 기업들은 서버 교체를 재검토하며, 소비자들은 구매를 미루고 있다. 막대한 구매력을 가진 기업들조차 공개적으로 가격에 불만을 표하고 미래 생산 물량을 확보하기 위해 경쟁하고 있다.

한국은 이 경쟁의 중심에 있다. 정부의 반도체 지표에 따르면 한국은 2023년 세계 메모리 시장의 61%, D램 시장의 73.5%를 차지했다. 따라서 한국 제조업체들이 어떤 칩을 생산할지 결정하는 것은 전 세계 전자제품 구매자들에게 영향을 미친다.

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AI 메모리가 범용 칩 생산을 잠식하는 이유

D램은 기기가 작동하는 동안 필요한 정보를 저장한다. 낸드 플래시는 전원이 꺼져도 파일을 보존하며 솔리드스테이트드라이브(SSD)에 사용된다. HBM은 여러 개의 칩을 강력한 프로세서 옆에 수직으로 쌓은 특수한 형태의 D램으로, 방대한 양의 정보가 둘 사이를 빠르게 오가도록 한다.

AI 프로세서는 모델을 학습하거나 답변을 생성하는 동안 대량의 데이터를 반복해서 옮겨야 하기 때문에 이런 속도가 필요하다. 프로세서가 계산을 빠르게 끝내도 메모리가 다음 작업을 전달할 때까지 기다리느라 귀중한 시간이 낭비될 수 있다. HBM은 이러한 대기 시간을 줄여준다.

HBM을 생산하려면 같은 양의 범용 메모리를 만들 때보다 더 많은 실리콘 웨이퍼 생산능력이 필요하다. 테크인사이츠의 최정동 수석부사장은 HBM에는 더 넓은 칩 면적과 적층, 검사가 필요하다고 설명한다. 웨이퍼는 제조업체가 여러 개의 개별 칩을 만든 뒤 잘라내는 얇은 실리콘 원판이다.

교보증권은 전체 D램 생산능력에서 HBM이 차지하는 비중이 2025년 27%에서 2027년 40%로 높아질 것으로 추산한다. 13%포인트 상승하는 셈이다. 생산 자원은 대용량 서버용 D램으로도 이동하고 있어 수익성이 낮은 소비자 기기용 메모리 공급이 더 빠듯해지고 있다.

세미애널리시스는 HBM의 가격이 다른 메모리의 약 3배이며, 패키징된 그래픽처리장치(GPU) 원가의 절반 이상을 차지한다고 추산한다. 첨단 메모리와 공유 서버 용량, 더 빠른 스토리지를 결합한 삼성의 최근 AI 메모리 전략은 공급업체들이 이러한 수요에 맞춰 사업을 재편하는 모습을 보여준다.

이전 생산 감축으로 여유 생산능력 부족

이번 부족 사태는 제조업체들이 증설에 신중해진 경기 하강 뒤에 찾아왔다. 코로나19 팬데믹 당시 주요 클라우드 기업들은 공급 차질에 대비하고 원격근무를 지원하기 위해 메모리와 저장장치를 비축했다. 이후 수요가 약해지고 재고가 쌓이면서 2022년과 2023년에 가격이 하락했다.

메모리·스토리지 컨설팅업체 코플린 어소시에이츠의 토머스 코플린 대표는 당시 삼성전자가 생산량을 50% 줄였다고 말한다. 그는 2023년 말 시장이 회복되기 시작했을 때 제조업체들이 투자를 다시 늘리는 데 소극적이었다고 설명했다.

코플린 대표는 이러한 신중한 태도가 공장 투자에 미친 영향을 다음과 같이 설명했다.

이에 따라 2024년과 2025년 대부분 기간에는 신규 생산능력에 대한 투자가 거의 또는 전혀 없었습니다.

반도체 공장 건설에는 보통 150억~200억 달러가 들고 최소 2~3년이 걸린다. 장비 설치와 안정적인 생산, 고객 승인을 받는 데에도 시간이 더 필요하다. 구매자들이 더 많은 칩을 원한다고 해서 제조업체가 과거에 억제했던 생산능력을 금세 되살릴 수는 없다.

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데이터센터 투자가 수급 균형을 바꾸다

아마존과 구글, 마이크로소프트, 메타의 데이터센터 투자액 합계는 2024년 2170억 달러에서 2025년 3800억 달러로 늘었으며, 2026년에는 6500억 달러에 이를 것으로 전망된다. 2026년 전망치는 2024년의 거의 3배다.

데이터센터맵은 전 세계에서 건설 예정이거나 공사 중인 시설이 거의 2000곳이라고 집계한다. 기존 시설은 약 9000곳이다. 맥킨지는 2030년까지 기업들의 데이터센터 지출이 7조 달러에 이르고, 이 가운데 AI 중심 시설에 5조2000억 달러가 투입될 것으로 전망한다. 이 AI 관련 지출 중 서버와 스토리지, 네트워킹에는 3조3000억 달러가 들어갈 것으로 예상된다.

마이크론의 매출 구성은 수요가 얼마나 빠르게 바뀌었는지 보여준다. HBM과 기타 클라우드용 메모리가 전체 D램 매출에서 차지하는 비중은 2023년 17%에서 2025년 거의 50%로 늘었다. 2025년 4분기 전 세계 D램 매출의 90.5%를 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론이 차지해 생산 결정이 세 공급업체에 집중됐다.

HBM 시장 규모 전망은 큰 차이를 보인다. 마이크론의 산제이 메로트라 최고경영자(CEO)는 2028년 시장 규모를 1000억 달러로 예상한 반면, JP모건은 2026년 약 640억 달러에서 2028년 2800억 달러로 성장할 것으로 내다봤다. 두 전망 모두 빠른 성장을 예상하지만 규모 추정치는 크게 엇갈린다.

한국수출입은행의 2026년 반도체 전망은 미국의 관세 정책에 따라 메모리 시장이 30% 이상 성장하고 한국의 반도체 수출이 11% 늘어날 것으로 전망한다. 파운드리 시장은 20% 성장해 2100억 달러에 이를 것으로 예상한다. 파운드리는 다른 기업이 설계한 칩을 생산한다.

머스크와 애플, 협상 여지 확대 모색

테슬라의 일론 머스크 CEO는 메모리 공급업체의 가격 책정을 공개적으로 비판했다. 그는 JP모건의 시장 전망을 다룬 게시물에 X로 답하면서 마이크론을 칭찬하고 다른 제조업체들은 이름을 밝히지 않은 채 비판했다.

머스크는 두 업체의 차이를 이렇게 표현했다.

마이크론은 미래 메모리 가격을 일관되게 합리적으로 책정해 왔지만, 다른 업체들은 터무니없는 가격을 요구해 왔습니다.

마이크론과 함께 D램 공급을 장악하고 있는 삼성전자와 SK하이닉스가 비판의 대상인 것으로 널리 해석된다. 테슬라는 공급을 확보하기 위해 자체 AI 칩에 들어가는 메모리 용량도 줄였다. JP모건에 따르면 마이크론은 2027 회계연도 생산량의 75% 이상을 대상으로 26건의 계약을 확보했다. 고객들이 미래 생산 물량을 얼마나 많이 미리 예약했는지 보여주는 대목이다.

애플도 최신 아이폰 생산을 계획하면서 비슷한 문제에 직면했다. 새로 선임된 애플 CEO로 소개된 존 터너스는 10월 15일 메모리 제약이 절대적인 위기라며 모든 선택지를 열어둬야 한다고 말했다. 그는 트럼프 행정부 관계자들과 가능한 해결책을 논의했다고 밝혔다.

애플은 내부적으로 중국산 메모리를 시험하고 있는 것으로 알려졌으며, 창신메모리테크놀로지(CXMT)가 대체 공급업체 후보로 거론된다. 미국 양당 의원들은 국가 안보를 이유로 반대 의견을 내놓았다. 최종 공급업체 결정이나 승인 일정은 발표되지 않았다.

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칩 설계업체들도 계획 조정

AMD의 리사 수 CEO는 10월 7일 방한 중 메모리 공급이 빠듯하며 협력사들과 수년 앞을 내다보고 계획해야 한다고 말했다. 방한 이후 삼성전자 및 SK하이닉스와 메모리 확보를 논의했을 것이라는 추측이 나왔다.

수 CEO는 협력이 중요한 이유를 다음과 같이 설명했다.

메모리는 컴퓨팅 전반에 필수적이며, 공급이 빠듯합니다.

엔비디아도 메모리 구성을 조정할 것으로 예상된다. 베라 루빈은 288GB 용량의 HBM4 12단을 사용하지만, 출시가 예상되는 베라 루빈 울트라는 HBM4E 8단과 256GB를 쓴다. 이 사양대로라면 용량은 32GB, 약 11% 줄고 적층 수도 감소한다.

적층 수가 줄면 제조 비용과 스택당 필요한 메모리 다이 수를 줄일 수 있다. HBM 개발은 더 높게 쌓는 제품도 가능하게 한다. HBM4 표준은 16단까지 지원하며 삼성전자 연구진은 2024년 하이브리드 본딩을 이용해 16단 적층을 시연했다. 하이브리드 본딩은 기존의 솔더 범프 대신 매우 미세한 연결부를 통해 칩을 접합하는 기술이다.

인텔의 립부 탄 CEO는 메모리 부족으로 프로젝트가 지연되고 있다고 경고했다. 그는 시스코 AI 서밋에서 언제쯤 수급이 나아질지에 대해 단도직입적으로 말했다.

2028년까지는 나아지지 않을 겁니다.

PC 구매자, 가격 상승과 선택지 축소 직면

옴디아는 D램과 SSD가 이제 PC 생산 비용의 거의 40%를 차지한다고 추산한다. 이전에는 약 15%였다. 제조업체들은 비용 상승분을 소비자에게 얼마나 전가하고, 이익 감소나 사양 하향으로 얼마나 흡수할지 결정해야 한다.

세계 PC 출하량 추정치는 큰 폭의 감소를 보여준다. IDC는 3분기 출하량을 6270만 대로 추산해 전년 동기보다 20.1% 줄었다고 봤다. 옴디아는 5810만 대로 21.2% 감소했다고 집계했으며, 가트너는 전년 동기의 7130만 대에서 줄어든 5535만 대를 전망한다. 집계 방식에 따라 총량은 다르지만 모두 5분의 1이 넘는 감소를 나타낸다.

옴디아는 HP 출하량이 31%, 애플 출하량이 11% 감소했다고 집계했다. 4분기 시장이 24% 위축되고 다음 해에는 연간 기준으로 7% 더 감소할 것으로 전망한다. 삼성전자의 갤럭시북과 LG전자의 그램 사업도 컴퓨터의 매력을 유지하면서 수익성을 지켜야 하는 같은 압박에 직면해 있다.

서울 용산 전자상가의 한 PC 부품 판매업자는 조립 PC 일일 판매량이 약 10대에서 3~4대로 줄고 매출은 절반 넘게 감소했다고 말했다. 그래픽카드와 SSD 가격도 올라 새 시스템을 마련하는 전체 비용이 커졌다.

일부 소비자는 구형 DDR4 시스템이나 중고 메모리를 선택하고 있다. DDR4와 DDR5는 호환되는 메인보드가 달라 세대를 바꾸려면 메모리 모듈 외에 다른 부품도 교체해야 할 수 있다. 제품에 따라 가격 차이도 있다. 일부 구형 DDR4 패키지 모듈은 최신 DDR5 제품보다 비싸게 거래됐지만, 한국에서 판매되는 DDR4 일반 모듈의 표시 가격은 여전히 더 저렴했다.

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메모리 시장 내 가격 상승 폭은 제각각

트렌드포스는 3분기 PC용 D램 계약 가격 상승률 전망을 기존 15~20%에서 18~23%로 높였다. 일부 8월 공급업체 계약 가격은 23~28% 올랐고, PC 제조업체들은 연말 전에 10주 이상을 버틸 재고를 확보하려 했다.

카운터포인트리서치는 조사 대상 분기 동안 D램 가격이 80~90% 상승했다고 집계했다. 가트너의 연간 전망은 D램 가격이 237%, 낸드 가격이 293% 오를 것으로 추산한다. 각 수치는 서로 다른 기간과 제품군을 추적하며, 소매 모듈 가격에는 조립과 유통 비용도 포함된다.

낸드 제품의 가격 움직임은 특히 제각각이다. 8월 128Gb 멀티레벨셀(MLC) 칩의 계약 가격은 1.42% 올라 30.48달러를 기록했다. 제조업체들이 더 새로운 저장장치 기술에 투자를 집중하면서 구형 싱글레벨셀(SLC) 제품 가격은 16.51% 오른 28.22달러를 나타냈다.

통신 장비와 스마트 계량기에는 기존 설계에서 교체하기 어려운 구형 칩이 여전히 쓰인다. 다른 분야의 수요가 약해져도 이들 제품 구매자는 공급 부족을 겪을 수 있다. 스마트폰과 TV, 콘솔도 영향을 받는다. 시르카나의 매트 피스카텔라 애널리스트에 따르면 미국의 8월까지 Xbox 판매는 33%, 플레이스테이션 판매는 25% 줄어 2013년 이후 최저 수준을 기록했다.

기업용 서버 구매 부담도 커져

서버 가격은 1년 전의 2~4배로 올랐다. 가트너는 서버 제조 비용 중 메모리가 차지하는 비중이 2015년 39%에서 2026년 59%로 높아졌고, 2030년에는 범용 서버 기준 약 3분의 2에 이를 수 있다고 추산한다.

일반 데이터베이스와 사무용 애플리케이션, 스토리지 시스템을 운영하는 기업들도 AI 개발업체와 같은 공급 압박을 받고 있다. 장비 가격 상승과 납기 지연으로 사업 확장을 미루거나 장비 교체를 취소해야 할 수 있다.

가트너는 교체 일정을 재검토하고 기존 서버를 더 오래 사용할 것을 권고한다. D램 가격은 2028년 상반기에 안정되기 시작할 것으로 보지만, 서버 공급업체들은 수익성을 지키기 위해 높은 판매 가격을 유지할 수 있다. 장비 가격이 2025년 수준으로 돌아오기까지는 더 오래 걸릴 수 있다.

한국의 반도체 산업 지표에서 정부의 D램 가격 지표는 DDR4 8Gb의 연평균 가격을 뜻한다. 생산량과 시장 점유율, 가격 지표는 6개월마다, 무역 통계는 매월 발표된다. 구형 세대 제품을 기준으로 한 이 지표는 이제 서로 다른 속도로 움직이는 시장의 한 단면을 보여준다.

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신규 공장이 공급난을 덜겠지만 일정은 제각각

마이크론과 삼성전자, SK하이닉스는 생산능력을 확대하고 있지만 공장 건설은 시작에 불과하다. 새 공장이 안정적인 공급에 기여하려면 장비를 설치하고 정상 작동하는 칩의 비율을 높인 뒤 고객 승인을 받아야 한다.

발표된 증설 일정은 앞으로 수년에 걸쳐 있다.

  • 2027년: 마이크론은 싱가포르 공장과 대만의 전환 공장에서 생산을 시작할 예정이다. 대만 생산은 하반기에 시작된다.
  • 2027년: SK하이닉스의 청주 HBM 공장이 완공될 예정이다.
  • 2028년: 삼성전자는 새 평택 공장에서 생산을 시작할 계획이며, SK하이닉스는 웨스트라피엣 시설의 연말 가동을 목표로 한다.
  • 2030년: 마이크론의 오논다가 카운티 단지가 완전 가동에 들어갈 것으로 예상된다.

기존 공장도 대응의 일부다. 삼성전자와 SK하이닉스는 중국 공장 투자 확대에 이어 2025년 중국 내 3개 시설에 대한 합산 투자액을 1조4871억원으로 늘렸다. 장비 통제가 이들 사업장의 업그레이드 가능 범위에 영향을 준다.

장기 계획에는 삼성전자와 SK하이닉스가 한국 남서부에 메모리 공장 4곳을 짓기 위해 총 800조원을 투자한다는 보도도 포함된다. 테크인사이츠의 댄 김 최고전략책임자는 증설에 3년 넘게 걸릴 수 있다고 경고했으며, 최태원 SK그룹 회장은 웨이퍼 부족이 2030년까지 이어질 수 있다고 말했다.

중국 공급 확대와 수요 둔화로 일부 압박 완화 가능

창신메모리테크놀로지(CXMT)와 양쯔메모리테크놀로지(YMTC)는 범용 메모리 생산을 확대하고 있다. 2025년 중반 CXMT의 세계 D램 시장 점유율은 약 8%로 추산됐으며, 같은 해 3분기 YMTC는 전 세계 낸드 출하량의 약 13%를 차지했다.

중국 내에서는 두 업체의 입지가 훨씬 강하다. 테크인사이츠는 중국 내 D램 시장에서 CXMT의 점유율이 약 30%, 낸드 시장에서 YMTC의 점유율이 약 40%라고 추산하며, 북미 시장 진출은 미미한 수준이라고 평가한다. 중국의 생산 확대가 범용 메모리 공급을 늘릴 수 있지만, 미국 고객에 대한 접근은 정치적·상업적 장벽에 부딪혀 있다.

수요도 조정되고 있다. PC 제조업체들은 더 작은 SSD를 장착하고, 스마트폰 제조업체들은 기존 재고를 사용하며, 소비자들은 교체를 미루고 있다. 이러한 변화는 전반적인 공급 부족이 끝나기 전에 일부 제품의 압박을 덜어줄 수 있다.

제조업체들은 업계의 오래된 위험에도 여전히 직면해 있다. 수요가 둔화되는 시점에 신규 공장 증설이 여러 차례 이어질 수 있다는 점이다. 당분간 구매자들은 제한된 공급과 비싼 부품, 필요한 메모리 종류와 신규 생산이 실제 공급으로 이어지는 시점에 따라 달라지는 회복 속도를 감안해 계획을 세워야 한다.

핵심 내용

  • 트렌드포스는 4분기 범용 D램 계약 가격이 10~15%, 낸드 가격이 15~20% 오를 것으로 전망한다.
  • D램 생산능력에서 HBM이 차지하는 비중은 2025년 27%에서 2027년 40%로 높아질 전망이다.
  • 메모리 비용 상승이 PC와 스마트폰, 콘솔, 범용 기업용 서버를 압박하고 있다.
  • 상당한 신규 공급은 2027년 중반에서 하반기에 나올 것으로 예상되며, 공급 부족은 2028년까지 이어질 수 있다.
  • 중국의 생산 증가와 소비자 수요 둔화가 일부 범용 메모리 제품의 공급난을 완화할 수 있다.
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