삼성전자·SK하이닉스 주도, AI 시대 메모리 반도체 슈퍼사이클 본격화

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본 글은 SK증권에서 2025년 9월 17일 발간한 리포트 「Supercycle, All Buy」(애널리스트: 한동희·박제민) 를 바탕으로 작성된 요약·가공 콘텐츠입니다. 원문 전체를 담지 않았으며, 투자 참고용으로만 활용하시기 바랍니다.

서론: 왜 다시 반도체인가

2023~2025년 글로벌 시장의 주도 섹터는 AI와 반도체였다. 하지만 한국 증시에서는 반도체 업종 전체가 아니라 SK하이닉스 단일 종목만이 진정한 주도주로 평가받았다. 삼성전자의 HBM 시장 진입 지연, NAND 부진이 겹치면서 업종 전체가 부각되지 못했기 때문이다.

이제 상황은 달라지고 있다. AI 사이클이 본격화되며 HBM뿐 아니라 범용 DRAM·SSD·HDD까지 수요가 확산되는 구조적 변화가 나타나고 있다. 이는 반도체 업종 전반이 한국 시장을 대표하는 슈퍼사이클(Supercycle)에 진입할 수 있음을 시사한다.

AI 사이클, 이제 막 시작

AI 인프라 투자는 아직 초입 단계지만, 이미 가파르게 확대되고 있다. 빅테크 4사의 Capex 상향, 오라클과 클라우드 기업들의 대규모 계약, 엔비디아의 장기 TAM 확대 전망은 모두 AI 인프라의 지속 성장을 가리킨다.

• 훈련(Training): GPT-5, Grok-4 등 초거대 모델은 이전 세대 대비 수 배의 파라미터를 필요로 하며 GPU·HBM·전력 수요를 폭발적으로 늘리고 있다.
• 추론(Inferencing): ChatGPT, Gemini, Veo3 같은 서비스 확산으로 토큰 사용량이 폭증했고, 코딩 에이전트·영상 생성 모델 등 신규 서비스가 빠르게 등장 중이다.
• 후처리(Post-training): 강화학습(RL)의 적용으로 연산 수요가 늘어나고 있다.

또한 AI 투자 주체는 민간 기업을 넘어 정부로 확산되고 있다. 미국의 OBBBA 세제 혜택, 유럽·중동의 Sovereign AI 투자가 대표적이다.

AI-Powered Supercycle

AI 서버 투자만으로는 충분하지 않다. AI 서비스를 본격적으로 운영·수익화하기 위해서는 일반 서버 투자가 필수다.

서버별 구분

• AI 서버: GPU·HBM·고용량 SSD 중심, 학습·추론 전용.
• 일반 서버: CPU·범용 DRAM·SSD/HDD 혼합 구조, 데이터 파이프라인과 서비스 운영에 필수.

이로 인해 AI 사이클은 HBM에 국한되지 않고 DRAM·SSD·HDD까지 확장되는 구조적 성장으로 이어진다. 특히 HDD 공급 부족과 Nearline SSD(QLC) 수요 증가는 SSD 시장의 구조적 수요를 자극하고 있다.

HBM 시장: 한국의 양강 체제

HBM(고대역폭 메모리)은 AI 훈련과 추론에 핵심적인 역할을 한다. 2026년 HBM4 시장은 SK하이닉스와 삼성전자의 양강 체제로 재편될 가능성이 높다.

• SK하이닉스: 선제적 고객사 계약, 신뢰성 높은 양산 능력, 원가 경쟁력으로 1위 수성.
• 삼성전자: 1c 공정(Core-die), 4nm 파운드리 적용을 통해 HBM4 시장 진입 가시성을 확보.
• 마이크론: 전력 효율 중심 설계 탓에 경쟁 열위에 놓임.

HBM 시장의 평가는 단순한 물량 점유율보다 이익·수익성 차별화로 이동하고 있다. SK하이닉스는 안정적 이익 구조를 유지하며 격차를 이어갈 것으로 보인다.

공급자 우위 사이클의 장기화

메모리 업계는 여전히 Capex 절제 기조를 유지 중이다. 이는 곧 공급자 우위 사이클을 장기화하는 요인이다.

• DRAM 재고: 2025년 말 3~4주 수준으로 축소, 매우 타이트한 국면.
• NAND 재고: 10~11주에서 6~7주로 줄며 정상 수준 회복.
• 삼성전자 전략: 여전히 HBM 투자에 집중, 범용 DRAM 증설은 제한적.

이로 인해 공급은 후행하고, 수요는 선행하는 구조가 만들어진다. 재고 축소와 공급 제약은 메모리 가격의 안정적 상승을 뒷받침하며, 업황의 상승 탄력성을 키운다.

한국 반도체: 글로벌 AI 주식 중 가장 저평가

글로벌 AI 주식 중 가장 저평가된 섹터는 한국 반도체다.

삼성전자(005930)

• HBM4 시장 진입 가시성이 높아지고 있음.
• 서버 DRAM·SSD 수요 확산에 따른 추가 성장 가능성.
• GDDR7 등 경쟁 우위 제품군에서 긍정적인 수요 기대.

SK하이닉스(000660)

• HBM 분야 선제적 계약, 안정적 양산 신뢰성.
• 범용 DRAM·SSD로까지 수혜 확산.
• 원가 경쟁력과 시장 주도력에서 차별화된 위치 확보.

투자 시사점

1. 슈퍼사이클 진입 초입: AI 사이클이 HBM에서 범용 메모리로 확산되는 구조.
2. 소부장 기회 확대: 기존 HBM 관련주만 주목받았지만, 이제 전통 소부장까지 수혜 가능.
3. 공급자 우위 지속: Capex 절제와 재고 축소로 공급자 중심의 시장 구조가 이어질 전망.
4. 중장기 투자 적기: 단기 변동성보다 방향성에 집중해야 할 시점.

맺으며…

AI 사이클은 이제 막 시작 단계다. HBM의 강세는 이어지고, 일반 서버 DRAM·SSD·HDD까지 수요가 확산되며 메모리 반도체 슈퍼사이클이 본격화되고 있다. 글로벌 시장에서 가장 저평가된 AI 플레이어가 한국 반도체라는 점은 투자자에게 분명한 기회다.

[출처 및 면책 고지]

• 출처: SK증권 「Supercycle, All Buy」 (2025.09.17, Analyst 한동희·박제민)
• 본 글은 해당 보고서를 바탕으로 재구성·요약한 글이며, 투자 권유 목적이 아닙니다.
• 투자에 대한 최종 판단과 책임은 투자자 본인에게 있습니다.