평택 고덕산업단지 내 삼성반도체 공장. 연합뉴스

삼성전자가 경기도 평택캠퍼스 4공장(P4)에 신규 D램 생산 라인을 구축하고 차세대 인공지능(AI) 메모리인 6세대 고대역폭메모리(HBM4) 생산 능력 확대에 나선다. 반도체 시장이 수요가 공급을 압도하는 초강세 국면에 진입함에 따라 설비 투자로 시장 지배력을 강화하겠다는 구상이다.

5일 업계에 따르면 삼성전자는 평택 P4에 10나노급 6세대(1c) D램 생산 라인을 새로 설치해 내년 1분기까지 가동을 목표로 하는 계획을 세운 것으로 전해졌다. 해당 라인은 월 10만~12만 장 규모의 웨이퍼 생산이 가능한 것으로 알려졌다.

1c D램은 HBM4에 탑재되는 최선단 D램으로, HBM4에는 1c D램 12개가 적층된다. 삼성전자는 올해 엔비디아와 AMD 등 글로벌 반도체 기업을 대상으로 HBM4를 공급할 계획이며, 이달 중 양산 공급이 예정돼 있다.

현재 삼성전자의 D램 웨이퍼 생산 능력은 월 66만 장 수준으로 전해진다. 이번 신규 라인이 구축될 경우 전체 D램 생산 능력은 최대 18% 확대된다. HBM4용 1c D램 생산 비중도 기존 월 6만~7만 장에서 약 20만 장 수준으로 늘어날 것으로 예상된다.

삼성전자가 대규모 투자를 단행하는 배경에는 기술력에 대한 자신감과 폭발적인 시장 수요가 있다. 삼성전자는 지난달 AI 반도체 선두 주자인 엔비디아의 퀄(승인) 테스트를 통과했으며, 이달 중 HBM4 양산 및 출하를 시작할 계획이다.

시장 상황도 우호적이다. AI 서버 수요 확대로 메모리 가격이 급등하면서 올 1분기 메모리 가격은 전 분기 대비 80~90% 상승할 것으로 전망된다. 삼성전자는 선제적인 클린룸 확보와 설비 투자를 통해 이러한 메모리 ‘슈퍼 사이클’에 유연하게 대응한다는 방침이다.

삼성전자는 메모리뿐만 아니라 시스템 반도체 분야에서도 속도를 내고 있다. HBM4의 베이스 다이를 제작하는 평택 파운드리 S5 라인은 현재 풀가동 상태이며, 차기 공장인 P5 역시 장비 입고 시기를 앞당기기 위해 외관 공사가 분주히 진행 중이다.