[삼성 AI 시대를 놓쳤을까?] SK하이닉스에 빼앗긴 메모리 왕좌, HBM4와 테슬라 파운드리 계약으로 반격할 수 있을까?

삼성전자는 오랫동안 반도체 산업의 제왕이었습니다. 메모리 반도체는 한국 경제의 핵심 축이자, 삼성의 막대한 수익을 책임져온 분야였죠. 그러나 2025년 들어 분위기가 달라지고 있습니다. 바로 AI 반도체 시대의 주도권 경쟁에서 삼성전자가 주춤하면서, SK하이닉스가 글로벌 메모리 시장의 새로운 강자로 부상했기 때문입니다.

그렇다면 삼성은 정말로 ‘AI 모멘트’를 놓친 것일까요? 아니면 지금의 어려움이 오히려 반격의 전환점이 될 수 있을까요?

메모리 시장: 왕좌를 빼앗긴 삼성

삼성전자는 수십 년 동안 DRAM과 NAND 메모리 시장의 절대 강자였습니다. 그러나 2025년 1분기, 역사적인 변화가 일어났습니다. SK하이닉스가 사상 처음으로 글로벌 DRAM 시장 점유율 36%를 기록하며 삼성(34%)을 앞지른 것입니다.

이 역전극의 주인공은 바로 HBM(고대역폭 메모리)이었습니다. AI 학습과 추론에 필수적인 HBM은 GPU와 AI 가속기에 최적화된 차세대 메모리 기술입니다. SK하이닉스는 발 빠르게 HBM3E를 엔비디아에 공급하며 폭발적인 AI 수요를 선점했습니다.

반면, 삼성은 한 발 늦었습니다. 내부적으로 HBM을 ‘니치(niche) 제품’으로 규정하며 투자를 미뤘던 것이 화근이 되었죠. 그 결과, 삼성의 2025년 2분기 메모리 매출은 894억 달러에 그쳤고, 영업이익은 무려 56%나 급감했습니다.

HBM 전쟁: ‘커피컵’ 경쟁의 본질

HBM은 흔히 “AI 학습을 담는 커피컵” 이라고 불립니다. GPU라는 커피머신이 아무리 강력해도, 컵이 작으면 성능을 발휘하기 어렵다는 비유죠. SK하이닉스는 누구보다 먼저 큰 컵을 내놨고, 엔비디아·AMD 같은 글로벌 빅테크는 이를 선택했습니다.

삼성도 늦게나마 대응에 나섰습니다. 이미 HBM3E 양산에 들어갔고, 2025년 하반기에는 HBM4 출시를 예고했습니다. 또한, 메모리와 로직 칩을 직접 통합한 ASIC 맞춤형 HBM 솔루션을 개발 중이며, 이는 구글·아마존·스타트업 고객사와 협력할 가능성이 큽니다.

파운드리 사업: TSMC의 벽, 테슬라의 손길

삼성의 또 다른 고민은 파운드리(위탁생산) 부문입니다. 대만 TSMC가 세계 시장의 약 67%를 차지하는 동안, 삼성은 겨우 7.7%에 머물러 있습니다.

하지만 여기에도 희망이 보입니다. 바로 테슬라와의 165억 달러 규모(2025~2033)의 장기 계약입니다. 삼성은 미국 텍사스 신규 공장에서 테슬라의 AI6 칩을 양산할 예정인데, 이 칩은 자율주행·Dojo 슈퍼컴퓨터·옵티머스 로봇 등에 탑재됩니다. 여기에 애플까지 차세대 칩을 삼성 텍사스 공장에 맡길 가능성이 언급되면서 시장의 기대가 커지고 있습니다.

국가적 위상과 삼성의 숙제

삼성은 단순한 대기업이 아니라, 대한민국 경제와 정체성을 상징하는 기업입니다. 따라서 AI 메모리와 파운드리에서의 흔들림은 단순한 기업 성과 문제가 아니라 국가 경쟁력의 도전으로 읽힙니다.

삼성이 반등을 위해 할 수 있는 선택지는 크게 세 가지입니다.

HBM4 중심의 메모리 재도약: 엔비디아 등 핵심 고객사에 다시 침투.
파운드리 신뢰 회복: 테슬라 계약과 미국 투자 인센티브를 발판 삼아 TSMC 격차를 좁히기.
맞춤형 AI 솔루션: 메모리와 로직을 통합한 원스톱 AI 칩 공급으로 시장 차별화.

데이터 한눈에 보기

지표	SK하이닉스 (Q2 2025)	삼성전자 (Q2 2025)
메모리 매출	96.6억 달러	89.4억 달러
DRAM 점유율	36%	33.5%
영업이익	사상 최대	-56% 감소 (약 4.6조 원)
파운드리 점유율	-	약 7.7% (TSMC 67%)
전략적 계약	-	테슬라와 165억 달러 규모