[서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 오픈AI가 700조 원 규모의 '스타게이트 프로젝트'를 가동하면서 삼성전자와 SK하이닉스가 글로벌 인공지능(AI) 인프라 동맹의 핵심 축으로 떠올랐다. 전 세계 D램 시장의 70% 이상을 장악한 압도적 경쟁력과 고대역폭메모리(HBM) 기술 우위를 앞세워, 월 90만 장에 달하는 초대형 메모리 수요를 뒷받침할 수 있는 기업은 한국 반도체뿐이다. 이에 따라 삼성·SK는 반도체 공급을 넘어 데이터센터·클라우드·패키징까지 포괄하는 전방위 협력 구조 속에서 가장 큰 수혜를 거둘 것으로 전망된다.

2일 업계에 따르면 삼성전자와 SK그룹은 지난 1일 각각 오픈AI와 의향서(LOI) 및 양해각서(MOU)를 체결하고 글로벌 AI 인프라 구축 파트너십을 공식화했다. 이번 협력은 단순 메모리 납품을 넘어, 반도체-패키징-데이터센터-클라우드-해양 인프라까지 포괄하는 '전 주기 솔루션' 협력이라는 점에서 의미가 크다.

◆ 삼성, 압도적 생산능력과 차별화된 메모리 포트폴리오

삼성전자는 오픈AI가 스타게이트 프로젝트에서 요구한 월 90만 장 규모의 고성능 D램 수요를 맞출 수 있는 유일한 업체 중 하나다. 시장조사업체 옴디아에 따르면 삼성의 연간 D램 웨이퍼 생산량은 769만 장(300mm 기준)으로 업계 최대다. 이는 글로벌 빅테크들이 안정적으로 대규모 수급을 요청할 수 있는 거의 유일한 공급망이라는 평가다.

삼성은 고대역폭메모리(HBM)3E 양산과 HBM4 샘플링을 동시에 진행 중이며, 커스텀 HBM·LPDDR5X-PIM·256TB 서버 SSD·LPCAMM2 등 차세대 솔루션을 제공해 전력 소비, 메모리 병목, 저장 용량 부족이라는 AI 3대 한계를 풀어내고 있다.

삼성SDS는 오픈AI와 AI 데이터센터 설계·구축·운영을 공동 추진하며, 기업용 AI 서비스 컨설팅·운영 사업까지 확대한다. 특히 국내 최초로 '챗GPT 엔터프라이즈' 리셀러 파트너십을 확보해 기업간거래(B2B) 수익원을 넓혔다. 삼성물산·삼성중공업은 해상 부유식 데이터센터(Floating DC)를 공동 개발해, 공간 제약 해소·냉각비용 절감·탄소저감이라는 차세대 친환경 데이터센터 모델을 구축한다.

◆ HBM 절대 강자 SK, 데이터센터 직접 투자

SK하이닉스는 글로벌 HBM 시장 점유율 1위 사업자로, 이번 MOU를 통해 오픈AI에 HBM 공급 파트너로 공식 참여한다. 오픈AI가 요청한 월 90만 장 수요는 현재 글로벌 전체 HBM 캐파의 두 배 이상으로, SK하이닉스는 생산 라인 증설과 선제적 투자로 이를 충족시킬 체제를 마련한다. HBM3E 성능·수율에서 경쟁사 대비 압도적 우위를 가진 만큼, 수익성 높은 프리미엄 제품 공급이 본격화될 전망이다.

SK텔레콤은 오픈AI와 서남권 AI 데이터센터 설립 MOU를 맺고 '한국형 스타게이트' 구축을 추진한다. 앞서 울산에 착공한 AI 데이터센터와 연계해 동·서남권 AI 벨트를 형성, 국내를 글로벌 AI 테스트베드로 만들겠다는 전략이다. 단순 통신 사업을 넘어 데이터센터 설계–운영–AI 서비스까지 사업 범위를 확장하는 구조다.

◆ HBM 확산·장기계약·그룹 시너지 수혜

업계는 이번 협력이 삼성과 SK에 뚜렷한 수혜를 안겨줄 것으로 보고 있다. 우선 HBM 공급 비중이 늘어나면서 수익성이 크게 개선될 전망이다. 일반 D램보다 수 배 비싼 HBM 판매 비중이 확대되면 영업이익률도 동반 상승할 수밖에 없다는 분석이다.

또 대규모 프로젝트 특성상 장기공급계약(LTA)이나 선결제 방식이 도입될 가능성도 제기된다. 오픈AI가 안정적인 공급망 확보를 위해 선구매에 나설 경우, 삼성과 SK는 매출 가시성을 높이고 현금흐름을 개선할 수 있다.

이와 함께 그룹 차원의 확장 시너지도 주목된다. 삼성은 메모리뿐 아니라 파운드리와 패키징, 데이터센터, 해양 인프라까지 연계한 토털 솔루션을 제공할 수 있고, SK는 하이닉스의 HBM 공급과 SK텔레콤의 데이터센터 사업을 결합해 '반도체+통신+인프라' 융합 모델을 만들어낸다. 결과적으로 두 그룹 모두 단순 반도체 공급을 넘어 AI 인프라 전 주기에서 새로운 사업 기회를 확보하게 된다는 전망이다.

kji01@newspim.com