[비즈한국] 5年前にリリースされたOpenAIの「GPT-3」は、約45テラバイト（TB）のデータで学習された。これは米国議会図書館が保有する情報量の4倍に達する。訓練内容を記憶し活用するのはまた別の領域だ。現在、AIシステムがデータを処理するために使用するメモリ量は十分ではない。演算速度と効率を低下させるボトルネック現象は、AI時代の到来に向けて必ず乗り越えるべき課題だ。これを解決する中核技術として、高帯域幅メモリ（HBM）が挙げられる。SKハイニックス000660やサムスン電子005930など、韓国企業が主導するメモリ半導体市場が「サプライヤー優位」の局面に入ったと評価される理由はここにある。メモリ半導体のスーパーサイクル（長期好況）再突入への期待が高まる中、サプライチェーン、電力、パッケージングといった前・後方産業の能力も同時に注目されている。
AIスーパーサイクル、「サプライヤー優位」の韓国が中心に
AIコンピューティング需要に合わせてデータセンターをアップグレードしようとするグローバル競争は、メモリチップ確保の最前線に拡大している。最近、業界の主要企業は来年度のHBM供給量について「完売」を公式化した。SKハイニックスは先月29日の第3四半期決算発表コンファレンスコールで、「主要顧客との来年度HBM供給計画を最終確定した」と明らかにした。今年の世界HBM市場シェア64%を記録したSKハイニックスは、主導権を維持する見通しだ。SKハイニックスのHBMは2023年以降、毎年完売状態が続いている。
サムスン電子は先月30日の第3四半期決算発表で、エヌビディア（NVIDIA）にHBM3Eを供給しているという事実を間接的に言及した。コンファレンスコールでは「来年度のHBM生産計画は、今年度と比較して大幅に拡大して策定した。当該計画分の顧客需要はすでに確保済みだ」とし、「さらなる需要が寄せられており、増産の可能性を内部で検討中である」と説明した。
HBM市場の3強の一つである米マイクロン（Micron）も、エヌビディアに主要メモリ製品を供給する重要企業だ。今年のシェアは21%で、サムスン電子（15%）を上回る。マイクロンは9月、顧客企業とHBM4の供給に向けた議論を進めており、まもなく供給枠が使い果たされる見通しだと明かした。顧客基盤は第3四半期の4社から第4四半期には6社へと拡大した。
7日の韓国貿易協会の半導体前産業診断レポートによると、今年の半導体輸出は下半期に入り30%前後の増加率を記録している。この傾向が続けば、来年の世界半導体市場は9090億ドル（約133兆2700億円）へと17.8%成長するものと予測される。市場成長を主導するのはメモリ半導体（33.8%）だ。NH投資証券のリュ・ヨンホ研究員は「AIが今や『スケールアウト（水平的拡張）』段階に入り、メモリのボトルネック現象が深刻化している」とし、「HBMだけに集中する段階から、多様なメモリの組み合わせの重要性が浮き彫りになる局面へと移行している」と分析した。
AIおよび高性能メモリへの偏重は、スマートフォンや家電など汎用IT製品でメモリチップの不足が深刻化しかねないとの懸念を生むほどだ。韓国貿易協会（KITA）国際貿易通商研究院のチョン・ボヒ氏は「昨年からAIデータセンター市場が急浮上し、需要のパラダイムが転換した」とし、「来年以降、AIデータセンターの持続的な成長により需要の再編が加速し、2030年には全体の需要の36%を占める圧倒的1位に浮上するだろう」と述べた。
AIメモリ中心からAIインフラのリーダーシップへ
AIサーバーは従来のサーバーよりも多くのDRAMとNAND型フラッシュメモリを使用し、学習および推論プロセスにおいてHBMへの依存度が高い。エヌビディアが韓国企業との協力を強化する背景にもこれがある。エヌビディアはAI半導体市場の約90%を掌握しており、高性能HBMを安定的に確保することが競争優位を維持するために不可欠な状況だ。
AI半導体の好況は、今後、電力やパッケージングといった後方関連産業からデータの事前処理・保存まで、広範囲なエコシステムへと拡散するとの評価だ。メモリチップの効率を最大限に引き出すためには、高効率の電力供給・冷却インフラからパッケージング技術などが裏付けられなければならない。この流れは、メモリ中心である韓国の半導体産業に拡大の機会をもたらすと期待されている。
2025年の世界半導体市場は前年比17.8%の成長を遂げ、2026年には9098億ドル規模へと高成長すると予測される。業界関係者は「AI半導体の競争力は、チップ自体からさらに進んで、データの移動効率や発熱・電力管理能力で決まるだろう」とし、「パッケージングや電力効率化技術が重要な領域になりつつある」と語った。
証券業界も、インフラ投資の流れが半導体の素材・部品・装置（ソブジャン）の需要につながると見ている。ハナ証券は「サムスン電子とSKハイニックスの設備投資再開が可視化されることで、今年、受注の空白により不振だったソブジャン各社が、来年から業績改善へと転換するだろう」と予測した。
前述の業界関係者は「GPUが演算を担い、HBMが演算効率を引き上げるという構造において、AIメモリ中心の技術・投資リーダーシップを足がかりに、電力・パッケージング・データインフラまでエコシステムを拡張すべきだ」と説明した。
そのためには政府レベルの大きな絵図が必要だという声も上がっている。ICT戦略研究所のハン・ソンス所長は「AIメモリ半導体はデータを保存する部品を超え、システムの性能を左右する中核である」とし、「民間主導の限界を越えるため、政府の戦略的なR&D支援と産学研の緊密な協力を通じてモデルを構築しなければならない」と指摘した。