하이브리드 메모리 큐브 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031)

하이브리드 메모리 큐브(HMC) 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 예측 (2026-2031)

Mordor Intelligence 보고서에 따르면, 하이브리드 메모리 큐브(HMC) 시장은 2025년 22.5억 달러에서 2026년 26.5억 달러로 성장했으며, 2026년부터 2031년까지 연평균 17.73%의 성장률(CAGR)을 기록하며 2031년에는 59.9억 달러에 이를 것으로 전망됩니다. 기업 스토리지 업그레이드, 칩렛 기반 이종 통합, 엑사스케일 슈퍼컴퓨터 도입 등이 시장 기회를 확대하는 주요 동인이며, 아시아 태평양 지역의 제조 역량이 공급과 수요의 중심에 있습니다. 기술 경쟁은 광학 인터커넥트 프로토타입과 범용 칩렛 인터커넥트 표준이 공급업체 종속성을 줄이고 잠재 고객 기반을 확장하면서 심화되고 있습니다. 그러나 TSV(Through-Silicon-Via) 공정의 수율 문제와 열 관리 복잡성은 단기적인 단위 비용 개선을 저해하는 요인으로 작용하고 있습니다.

# 주요 보고서 요약

* 최종 사용자 산업별: 2025년 HMC 시장에서 기업 스토리지가 40.75%의 점유율로 선두를 차지했으며, 자동차 ADAS(첨단 운전자 보조 시스템)는 2031년까지 연평균 20.42%로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.
* 메모리 용량별: 2025년에는 16GB~32GB 용량대가 37.15%의 시장 점유율을 기록했으며, 32GB 초과 모듈은 2031년까지 연평균 19.62%로 성장할 것으로 전망됩니다.
* 애플리케이션별: 2025년 프로세서 캐시 배포가 HMC 시장의 36.25%를 차지했으며, 산업 및 IoT 엣지 노드는 2026년부터 2031년까지 연평균 20.15%로 성장할 것으로 예측됩니다.
* 기술 노드별: 2025년 TSV 기반 2세대 제품이 HMC 시장의 47.35%를 점유했으나, 광학 인터커넥트(Optical-Interconnect) 방식은 예측 기간 동안 연평균 19.28%로 성장할 것으로 예상됩니다.
* 지역별: 아시아 태평양 지역은 2025년 HMC 시장 점유율의 41.05%를 차지했으며, 2031년까지 연평균 19.93%로 다른 모든 지역을 능가하는 성장을 보일 것으로 전망됩니다.

# 글로벌 하이브리드 메모리 큐브 시장 동향 및 통찰력

주요 동인:

* AI/HPC 워크로드의 급증: 대규모 언어 모델(LLM) 훈련은 컴퓨팅 유닛이 포화되기 전에 연산이 멈추는 ‘메모리 병목 현상’을 부각시켰습니다. HMC 패키지는 최대 320GB/s의 대역폭을 제공하여 GPU 및 텐서 코어에 데이터를 원활하게 공급합니다. 실시간 언어 번역 및 자율 주행을 위한 엣지 추론은 저지연 DRAM 대안을 요구하며, 수직 스택형 메모리에 대한 수요를 확고히 합니다. IEEE 연구에 따르면 3D 인터커넥트는 DDR5 대비 비트당 에너지 소비를 40% 절감하여 메가와트급 클러스터의 운영 비용을 줄입니다.
* 기업 스토리지 및 하이퍼스케일 데이터센터의 교체 주기 가속화: 하이퍼스케일러들은 HDD 어레이를 컴퓨팅 스토리지 프로세서가 통합된 올플래시 노드로 교체하고 있으며, 이러한 칩은 병렬 NAND 채널을 최소한의 큐 깊이로 관리하기 위한 높은 대역폭을 요구합니다. 인텔은 차세대 스토리지 컨트롤러가 인라인 데이터 중복 제거, 오류 정정 코드, 암호화 가속을 위해 고대역폭 메모리에 의존한다고 강조했습니다. HMC가 지원하는 패킷 기반 메모리 인터페이스는 기업의 컴포저블 인프라 채택과 함께 기업 교체 주기를 단축시킵니다.
* 5G 코어 및 엣지 네트워킹 장비 배포 확대: 5G 코어 및 엣지 네트워킹 장비의 확장은 HMC 수요를 증가시키는 중요한 요인입니다.
* 미국, 중국, 유럽의 정부 지원 엑사스케일 컴퓨팅 이니셔티브: 미국 에너지부의 Frontier 및 Aurora 시스템은 3D 스택형 메모리를 활용하여 일관된 대역폭을 수천 개의 가속기에 제공함으로써 지속적인 엑사플롭스 성능을 달성합니다. 중국은 수입 위험을 회피하기 위해 국내 스택형 메모리 시스템을 배치하고 있으며, 유럽의 EuroHPC는 고대역폭 모듈에 12억 유로를 할당했습니다. 이러한 공공 투자는 상업적 제품 개발을 촉진하고 공급망 충격에 대한 대비책 역할을 합니다.
* 칩렛 기반 이종 통합 아키텍처의 확산: 칩렛 설계는 복잡한 SoC를 더 작은 다이로 분할하여 경제적인 노드 혼합과 수율 개선을 가능하게 합니다. AMD의 EPYC 로드맵은 유기 인터포저를 통해 연결된 스택형 메모리 다이를 특징으로 하며, TSMC는 칩-온-웨이퍼(CoW) 용량을 확장했습니다. 2024년 확정된 UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express) 표준은 HMC의 직렬화-역직렬화(SerDes)가 이미 충족하는 사양을 정의하여 채택 장벽을 낮춥니다.
* 클라우드 플랫폼의 컴포저블 및 분산형 서버 아키텍처로의 전환: 클라우드 플랫폼에서 컴포저블 및 분산형 서버 아키텍처로의 전환은 HMC의 활용도를 높여 시장 성장에 기여합니다.

주요 제약 요인:

* 기존 DDRx/LPDDR DRAM 기술의 강력한 시장 지배력: 2023년 DDR5 모듈 출하량은 2억 개를 초과하며 기가바이트당 비용을 3달러 미만으로 낮춰 규모의 경제를 강화했습니다. 서버 OEM은 비DDR 인터페이스 도입에 긴 검증 기간이 필요하며, 많은 기업 고객은 위험 회피적인 구매 정책을 유지합니다. JEDEC의 DDR6 및 LPDDR6 로드맵은 2027년까지 기존 기술의 궤적을 연장하여 혁신적인 메모리 채택의 시급성을 줄입니다.
* 높은 제조 비용 및 TSV 수율 제약: TSV를 위한 딥 반응성 이온 식각(DRIE)은 평면 DRAM에는 없는 결함 메커니즘을 도입하여 기가바이트당 비용을 DDR5 대비 최대 60% 증가시킵니다. 85% 미만의 수율은 중복 오버헤드를 발생시키고 다이 면적을 늘려 총 마진을 감소시킵니다. 각 TSV 지원 클린룸 개조에는 최소 5억 달러와 약 2년의 자격 기간이 소요되어 빠른 용량 확장을 제한합니다.
* 3D 스택형 메모리 큐브의 열 관리 복잡성: 3D 스택형 구조는 열 밀도를 높여 효과적인 열 관리를 필수적으로 만듭니다. 이는 특히 데이터센터 운영자에게 중요한 과제입니다.
* 제한적인 공급업체 생태계 및 IP 라이선싱 마찰: HMC 시장은 소수의 주요 업체에 의해 지배되고 있으며, 이는 신규 진입자에게 장벽으로 작용하고 IP 라이선싱 관련 마찰을 야기할 수 있습니다.

# 세그먼트 분석

* 최종 사용자 산업별: 기업 스토리지는 2025년 매출의 40.75%를 차지하며, 하이퍼스케일 운영자들이 메모리 시맨틱 스토리지 컨트롤러를 통해 올플래시 어레이를 새로 고치는 데 기여했습니다. 자동차 ADAS 워크로드는 레벨 3 및 레벨 4 자율 주행에 중점을 두며, 센서 융합 및 차량 내 AI가 주류가 됨에 따라 2031년까지 연평균 20.42%로 성장할 것으로 예상됩니다. 통신, 고성능 컴퓨팅, 산업 자동화 분야도 기존 DRAM을 능가하는 결정론적 지연 시간 요구 사항을 충족하기 위해 HMC를 채택하고 있습니다.
* 메모리 용량별: 16GB~32GB 범위의 모듈은 2025년 배포량의 37.15%를 차지하며, 듀얼 소켓 서버에 최적의 비용-성능 균형을 제공합니다. 32GB 초과 용량의 HMC 시장 규모는 대규모 언어 모델 추론 노드 및 NUMA 시스템이 멀티 테라바이트 풀을 배포함에 따라 연평균 19.62%로 확장될 것으로 전망됩니다. 8GB~16GB 용량대는 전력 제약이 있는 엣지 서버를 지원하며, 8GB 미만 장치는 방사선 내성 및 확장된 온도 등급이 용량보다 우선시되는 임베디드 산업 제어에 주로 사용됩니다.
* 애플리케이션별: 프로세서 캐시 사용은 2025년 배포량의 36.25%를 차지하며, 멀티칩 서버 프로세서에 근접 메모리 가속을 제공합니다. 산업 및 IoT 엣지 채택은 공장 자동화 및 스마트 그리드 노드의 결정론적 실시간 워크로드가 가혹한 조건에서 마이크로초 응답을 요구함에 따라 연평균 20.15%로 성장할 것으로 예상됩니다. 데이터 버퍼 애플리케이션(스토리지 컨트롤러, 네트워크 인터페이스 카드)은 큐 깊이 감소를 위해 HMC를 선택하며, 전문 시각화의 그래픽 기반 시스템은 상세 렌더링을 위해 HMC의 대역폭을 활용합니다.
* 기술 노드별: TSV 기반 2세대 설계는 삼성, SK하이닉스, 마이크론의 공급 성숙도에 힘입어 2025년 47.35%의 점유율을 기록했습니다. 광학 인터커넥트 방식은 실리콘 포토닉스가 더욱 효율적으로 통합되고 랙 스케일 분산형 설계에서 누화를 줄임에 따라 연평균 19.28%로 성장하고 있습니다. 칩렛 지향 HMC 장치는 전체 TSV 처리량이 필요하지 않은 중간 대역폭 애플리케이션에 비용 효율적인 대안을 제공합니다.

# 지역 분석

* 아시아 태평양: 2025년 HMC 시장 매출의 41.05%를 차지했으며, 삼성과 SK하이닉스의 집중된 제조 역량, 그리고 중국, 일본, 한국, 인도의 반도체 육성 정책에 힘입어 2031년까지 연평균 19.93%로 성장할 것으로 예상됩니다. 중국 정부는 2024년에 150억 위안을 국내 스택형 메모리 혁신에 투자했으며, 일본은 2nm 노드를 통한 칩렛 패키징을 지원합니다. 대만의 웨이퍼 레벨 패키징 확장도 이 지역을 이종 통합 서비스의 허브로 만듭니다.
* 북미: 2025년 매출의 28.35%를 차지했으며, 하이퍼스케일 클라우드 교체 주기와 에너지부의 엑사스케일 프로그램이 주요 동인입니다. 인텔의 200억 달러 규모 오하이오 확장 프로젝트는 HMC 다이를 Xeon 및 GPU 어셈블리에 직접 내장하는 고급 패키징 라인을 구축할 예정입니다. AWS, Microsoft Azure, Google Cloud는 모두 랙 전반에 걸쳐 고대역폭 계층을 풀링하는 분산형 메모리 패브릭을 시범 운영하고 있습니다.
* 유럽: 2025년 매출의 약 17.65%를 차지했으며, 자동차 ADAS 채택과 EuroHPC 슈퍼컴퓨터 설치가 성장을 견인했습니다. 독일의 Bosch와 Continental은 레벨 3 인지 플랫폼에 HMC를 통합하여 엄격한 지연 시간 예산을 충족했습니다. EU 칩스법은 지역 반도체 점유율을 두 배로 늘리기 위해 430억 유로를 투입하며, 이 중 일부는 스택형 메모리 라인을 위한 고급 패키징에 자금을 지원합니다.

# 경쟁 환경

삼성, SK하이닉스, 마이크론 등 3개의 수직 통합 공급업체가 HMC 생산 능력의 70% 이상을 보유하고 있지만, 신규 진입업체들은 칩렛 설계와 광학 인터커넥트 IP를 활용하여 기존 강자들에게 도전하고 있습니다. 삼성은 스택형 다이에 실리콘 포토닉스를 내장하여 전기 링크 대비 지연 시간을 30% 단축하는 광학 인터커넥트 프로토타입을 선도하고 있습니다. 마이크론은 CHIPS Act 보조금 61억 달러를 확보하여 미국 생산을 확대하고 있으며, SK하이닉스는 AI 가속기 수요 증가에 대한 확신을 바탕으로 TSV 용량 확장에 40억 달러를 투자하고 있습니다.

인텔의 포토닉 IP 인수 및 Falcon Shores GPU 통합은 가속기 제품을 위한 새로운 메모리 공급 경로를 제시합니다. Rambus는 고속 SerDes 블록을 칩렛 설계자에게 라이선스하여 팹리스 기업이 아날로그 설계 오버헤드 없이 HMC 인터페이스를 통합할 수 있도록 합니다. 화이트 스페이스 기회는 기능 안전 인증이 필요한 자동차 ADAS 및 산업 IoT 분야에 있습니다.

기술의 발전은 이러한 화이트 스페이스 기회를 현실화하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 특히 자동차 ADAS 및 산업 IoT 분야에서는 저지연, 고대역폭, 그리고 높은 신뢰성을 요구하는 특성상 HMC 및 광학 인터커넥트 기술의 적용이 필수적입니다. 이러한 기술들은 데이터 처리의 병목 현상을 해결하고, 시스템 전반의 성능과 효율성을 극대화하는 데 기여할 것입니다.

본 보고서는 하이브리드 메모리 큐브(Hybrid Memory Cube, HMC) 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. HMC 시장은 2031년까지 59억 9천만 달러 규모에 도달할 것으로 예상되며, 2026년부터 연평균 17.73%의 높은 성장률을 기록할 전망입니다.

시장의 주요 성장 동력으로는 엔터프라이즈 스토리지 및 하이퍼스케일 데이터센터의 교체 주기 증가, 고대역폭 메모리를 요구하는 AI/HPC(고성능 컴퓨팅) 워크로드의 빠른 확산, 5G 코어 및 엣지 네트워킹 장비 배포 확대, 미국, 중국, 유럽 등 정부 주도의 엑사스케일 컴퓨팅 이니셔티브, 칩렛 기반 이종 통합 아키텍처의 부상, 그리고 클라우드 플랫폼에서 컴포저블 및 분산형 서버 아키텍처로의 전환 등이 있습니다. 특히 UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express) 기반 칩렛 표준은 맞춤형 인터페이스 없이 HMC를 멀티 다이 패키지에 통합할 수 있게 하여 시장 출시 시간을 단축하는 데 기여하고 있습니다.

반면, 시장 성장을 저해하는 요인으로는 기존 DDRx/LPDDR DRAM 기술의 강력한 시장 지배력, 높은 제조 비용 및 TSV(Through-Silicon Via) 수율 제약, 3D 스택 메모리 큐브의 복잡한 열 관리 문제, 제한적인 공급업체 생태계 및 IP 라이선싱 마찰 등이 언급되었습니다. 특히 TSV 수율이 85% 미만에 머물러 DDR5 모듈 대비 기가바이트당 비용이 최대 60%까지 상승하는 것이 단기적인 비용 절감을 제한하는 주요 제조 과제로 지적됩니다.

보고서는 최종 사용자 산업, 메모리 용량, 애플리케이션, 기술 노드 및 지역별로 시장을 세분화하여 분석합니다. 최종 사용자 산업별로는 엔터프라이즈 스토리지가 2025년 매출의 40.75%를 차지하며 가장 큰 비중을 차지했습니다. 이는 하이퍼스케일러들의 올플래시 어레이(all-flash arrays) 교체에 기인합니다. 애플리케이션 부문에서는 산업용 및 IoT 엣지 노드가 2026년부터 2031년까지 연평균 20.15%로 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 지역별로는 아시아 태평양 지역이 집중된 제조 역량, 정부 인센티브, 강력한 클라우드 인프라 구축에 힘입어 19.93%의 연평균 성장률로 가장 빠른 성장을 보일 것으로 전망됩니다.

경쟁 환경 분석에서는 시장 집중도, 주요 기업들의 전략적 움직임, 시장 점유율 및 Micron Technology, Intel Corporation, Samsung Electronics, SK hynix 등 주요 20개 기업의 프로필을 다룹니다. 본 보고서는 HMC 기술이 고성능 컴퓨팅 및 데이터 집약적 애플리케이션의 핵심 요소로 자리매김할 미래 시장 기회와 전망을 제시합니다.

1. 서론

• 1.1 연구 가정 및 시장 정의
• 1.2 연구 범위

2. 연구 방법론

3. 요약

4. 시장 환경

• 4.1 시장 개요
• 4.2 시장 동인
  • 4.2.1 증가하는 기업 스토리지 및 하이퍼스케일 데이터센터 새로고침 주기
  • 4.2.2 고대역폭 메모리를 요구하는 AI/HPC 워크로드의 빠른 채택
  • 4.2.3 5G 코어 및 엣지 네트워킹 장비 배포 확대
  • 4.2.4 미국, 중국 및 유럽의 정부 지원 엑사스케일 컴퓨팅 이니셔티브
  • 4.2.5 칩렛 기반 이종 통합 아키텍처의 확산
  • 4.2.6 클라우드 플랫폼에서 구성 가능 및 분리형 서버 아키텍처로의 전환
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 기존 DDRx / LPDDR DRAM 기술의 강력한 지배력
  • 4.3.2 높은 제조 비용 및 TSV 수율 제약
  • 4.3.3 3D 스택 메모리 큐브의 열 관리 복잡성
  • 4.3.4 제한된 공급업체 생태계 및 IP 라이선싱 마찰
• 4.4 산업 가치 사슬 분석
• 4.5 거시 경제 요인의 영향
• 4.6 규제 환경
• 4.7 기술 전망
• 4.8 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
  • 4.8.1 구매자의 협상력
  • 4.8.2 공급업체의 협상력
  • 4.8.3 신규 진입자의 위협
  • 4.8.4 대체 제품의 위협
  • 4.8.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

• 5.1 최종 사용자 산업별
  • 5.1.1 기업용 스토리지
  • 5.1.2 통신 및 네트워킹
  • 5.1.3 고성능 컴퓨팅
  • 5.1.4 자동차 ADAS
  • 5.1.5 기타 최종 사용자 산업
• 5.2 메모리 용량별
  • 5.2.1 2 GB–8 GB
  • 5.2.2 8 GB–16 GB
  • 5.2.3 16 GB–32 GB
  • 5.2.4 32 GB 초과
• 5.3 애플리케이션별
  • 5.3.1 프로세서 캐시
  • 5.3.2 데이터 버퍼
  • 5.3.3 그래픽 메모리
  • 5.3.4 산업용 / IoT 엣지
• 5.4 기술 노드별
  • 5.4.1 TSV 기반 하이브리드 메모리 큐브 (2세대)
  • 5.4.2 광학 인터커넥트 HMC
  • 5.4.3 칩렛 기반 HMC
• 5.5 지역별
  • 5.5.1 북미
  • 5.5.1.1 미국
  • 5.5.1.2 캐나다
  • 5.5.1.3 멕시코
  • 5.5.2 남미
  • 5.5.2.1 브라질
  • 5.5.2.2 아르헨티나
  • 5.5.2.3 남미 기타 지역
  • 5.5.3 유럽
  • 5.5.3.1 독일
  • 5.5.3.2 영국
  • 5.5.3.3 프랑스
  • 5.5.3.4 이탈리아
  • 5.5.3.5 스페인
  • 5.5.3.6 러시아
  • 5.5.3.7 유럽 기타 지역
  • 5.5.4 아시아 태평양
  • 5.5.4.1 중국
  • 5.5.4.2 일본
  • 5.5.4.3 인도
  • 5.5.4.4 대한민국
  • 5.5.4.5 호주
  • 5.5.4.6 아시아 태평양 기타 지역
  • 5.5.5 중동 및 아프리카
  • 5.5.5.1 중동
  • 5.5.5.1.1 사우디아라비아
  • 5.5.5.1.2 아랍에미리트
  • 5.5.5.1.3 튀르키예
  • 5.5.5.1.4 중동 기타 지역
  • 5.5.5.2 아프리카
  • 5.5.5.2.1 남아프리카 공화국
  • 5.5.5.2.2 나이지리아
  • 5.5.5.2.3 이집트
  • 5.5.5.2.4 아프리카 기타 지역

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임
• 6.3 시장 점유율 분석
• 6.4 회사 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(사용 가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 마이크론 테크놀로지 Inc.
  • 6.4.2 인텔 코퍼레이션
  • 6.4.3 삼성전자 주식회사
  • 6.4.4 SK하이닉스 Inc.
  • 6.4.5 국제 비즈니스 머신즈 코퍼레이션
  • 6.4.6 어드밴스트 마이크로 디바이시스 Inc.
  • 6.4.7 자일링스, Inc.
  • 6.4.8 후지쯔 Ltd.
  • 6.4.9 마벨 테크놀로지, Inc.
  • 6.4.10 램버스 Inc.
  • 6.4.11 브로드컴 Inc.
  • 6.4.12 케이던스 디자인 시스템즈 Inc.
  • 6.4.13 ASE 테크놀로지 홀딩 Co., Ltd.
  • 6.4.14 셈텍 코퍼레이션
  • 6.4.15 오픈-실리콘, Inc.
  • 6.4.16 암 Ltd.
  • 6.4.17 알테라 코퍼레이션 (인텔 PSG)
  • 6.4.18 대만 반도체 제조 회사 Ltd.
  • 6.4.19 히타치 Ltd.
  • 6.4.20 르네사스 일렉트로닉스 코퍼레이션

7. 시장 기회 및 미래 전망