[비즈니스포스트] SK하이닉스가 인공지능(AI) 반도체 호황에 힘입어 2025년 33조 원 이상의 영업이익을 거두며, 국내 영업이익 1위 기업 타이틀을 거머쥘지 관심이 쏠린다.

이미 SK하이닉스는 2024년 4분기에 8조 원이 넘는 영업이익으로 삼성전자를 제치고 국내 기업 가운데 분기 최대 영업이익을 기록할 것으로 분석된다.

곽노정 SK하이닉스 대표이사 사장은 올해 상반기 세계 최초로 5세대 HBM인 ‘HBM3E 16단’ 양산에 돌입, 경쟁사와 시장 점유율과 기술격차를 더 벌리는 데 초점을 맞출 것으로 보인다.

21일 금융정보업체 에프앤가이드가 집계한 SK하이닉스의 2024년 4분기 시장 컨센서스(증권사 평균 전망치)는 연결기준으로 매출 19조7081억 원, 영업이익 8조132억 원으로 추산됐다.

삼성전자가 이달 초 발표한 2024년 4분기 잠정 영업이익 6조5천억 원을 훌쩍 뛰어넘는 수치다. 반도체 사업을 담당하는 삼성전자 DS부문의 영업이익 추정치인 3조 원보다는 5조 원 이상 더 많은 것이다.

지난해 연간으로는 SK하이닉스가 23조4천억 원의 영업이익을 거둘 것으로 추산됐다. 삼성전자는 지난해 잠정 영업이익 34조8천억 원을 기록할 것으로 예상됐다.

SK하이닉스는 오는 23일 2024년 4분기 실적을 발표한다.

정민규 상상인증권 연구원은 “범용 메모리반도체 가격 하락 지속에도 HBM 출하 증가와 DDR4 비중 감소로 지난해 4분기 SK하이닉스의 D램 평균판매가격(ASP)은 전분기 대비 3% 증가했을 것”이라며 “4분기 D램 내 HBM 매출 비중은 42%에 달했을 것”이라고 추정했다.

올해는 연간 단위로도 SK하이닉스 영업이익이 삼성전자 전체 사업부문 영업이익을 넘어설 수 있다는 관측까지 나온다.

삼성전자의 HBM3E 엔비디아 승인이 계속 늦어지면서, SK하이닉스 HBM 독주체제가 올해도 이어질 공산이 크다는 관측 때문이다.

삼성전자는 올해 3분기는 되어야 HBM3E 12단의 엔비디아 납품이 시작될 것으로 전망되고 있다.

반면 SK하이닉스의 올해 HBM 매출 비중은 전체 D램 매출의 50%에 육박할 것으로 분석된다.

이에 따라 올해 영업이익은 약 33조6천억 원으로 지난해에 비해 43% 가량 급증할 것으로 예상되고 있다. 이는 증권가가 예상하는 올해 삼성전자 전체 사업부 영업이익 컨센서스 35조3700억 원에 육박하는 수준이다.

다만 올해 D램, 낸드플래시 등 시황이 악화하고 삼성전자 파운드리와 시스템LSI 사업부 적자가 예상보다 더 늘어난다면 삼성전자의 올해 영업이익은 컨센서스를 하회할 수 있고, 이에 따라 SK하이닉스가 삼성전자 영업이익을 뛰어넘을 수 있다는 관측이 나온다.

일각에서는 엔비디아의 새 AI 반도체 ‘블랙웰’ 생산 지연이 올해 SK하이닉스 실적에 부정적 영향을 미칠 것이란 분석을 제기한다. 

하지만 블랙웰 생산 지연에 따라 HBM3E 16단 제품 출하 일정이 밀린다고 해도, 기존 HBM3E 12단 제품 주문이 이미 꽉 차 있어 올해 SK하이닉스 실적에는 큰 영향이 없을 것이란 시각이 우세하다.

한동희 SK증권 연구원은 “SK하이닉스는 신규 엔비디아 AI 반도체 생산 지연에 따른 HBM 출하량의 일시적 정체로, 올해 1분기 단기 이익 감소 구간을 거칠 것으로 전망된다”며 “다만 HBM은 연간 계약 구조라는 점을 감안하면, 2025년 남은 기간 HBM 출하 강세가 나타날 것”이라고 분석했다.

게다가 HBM3E 16단 제품 양산이 시작되면 SK하이닉스와 경쟁사의 시장 격차는 더 벌어질 것으로 보인다.
  곽노정 SK하이닉스 대표는 지난해 11월 서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘SK AI 서밋 2024’에서 “내년 초 고객사에 HBM3E 16단 제품 샘플을 제공할 것”이 “12단 제품에서 양산성이 검증된 어드밴스드 ‘매스 리플로우 몰디드언더필(MR-MUF)’ 기술을 적용한다”고 말했다.

MR-MUF는 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 액체 형태의 보호재를 공간 사이에 주입한 뒤 굳히는 공정으로, 생산 속도가 높고 불량률이 낮다는 장점이 있다.

HBM3E 16단은 앞선 12단 제품에 비해 더 많은 처리할 수 있는 제품으로, AI 학습 성능이 최대 18%, 추론 성능이 최대 32% 높아진다.

미국 마이크론은 올해 하반기부터 HBM3E 16단 양산에 들어갈 것으로 보이며, 삼성전자는 아직까지 HBM3E 12단 제품을 엔비디아에 납품하는 데 집중하고 있어 16단 제품 양산은 시간이 더 걸릴 것으로 보인다.

HBM3E 16단 양산에 선제적으로 진입하는 기업은 다음 세대인 HBM4에서도 경쟁우위를 확보할 가능성이 크다는 게 업계 관측이다.

HBM4는 16단 제품이 가장 많이 활용될 것으로 예상되기 때문이다. 곽 사장은 수율(완성품 비율) 확보를 위해 HBM4에서도 16단까지는 MR-MUF 방식을 적용하고, 20단부터 하이브리드 본딩 패키징 기술을 활용하는 방안을 검토하고 있는 것으로 알려졌다.

하이브리드 본딩은 기존 방식과 달리 D램 사이를 연결할 때 활용하는 ‘범프’ 없이 칩과 칩을 접착해 칩 두께를 획기적으로 줄일 수 있는 차세대 공정으로 부각되고 있다. 20단 이상의 HBM도 얇게 쌓아올릴 수 있는 방식이다.

HBM3E 16단까지 선점한 SK하이닉스의 올해 HBM 영업이익은 지난해보다 2배 이상이 될 것으로 예상된다.

이민희 BNK투자증권 연구원은 “대만 TSMC의 올해 HBM 요구 물량은 SK하이닉스 생산량 대비 배에 이르기 때문에 엔비디아 공급망에 진입하지 못한 경쟁사를 고려할 때, 올해도 HBM 사업에서 고수익을 낼 것”이라며 “SK하이닉스는 지난해 HBM으로 7조 원의 영업이익을 낸 것으로 추정되며, 올해는 15조 원에 이를 것”이라고 내다봤다. 나병현 기자