HBM 다음은 HBF? 뜻과 장점, 그리고 관련 기업들 총정리

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시작하며

AI 반도체 시장에서 HBM에 이어 차세대 메모리 기술로 HBF가 주목받고 있습니다. 2026년 하반기 첫 샘플 출시를 앞두고 삼성전자와 SK하이닉스를 비롯한 주요 반도체 기업들이 HBF 개발 경쟁에 본격 나서면서 관련 산업 생태계에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

그럼 본격적으로 HBF란 무엇이며 관련 기업과 HBM과의 차이에 대해 알아보겠습니다.

HBF의 개념과 기술 구조

HBF는 High Bandwidth Flash의 약자로 고대역폭 플래시 메모리를 의미합니다. 낸드플래시 메모리를 수직으로 적층해 고대역폭과 대용량을 동시에 구현한 차세대 메모리 기술입니다.

HBF는 HBM의 핵심 아키텍처인 메모리 다이를 수직으로 쌓는 방식을 D램이 아닌 낸드플래시 메모리에 적용한 구조입니다. 여러 개의 낸드 칩을 수직으로 적층하고 실리콘 관통 전극인 TSV 기술을 활용해 칩 사이를 연결합니다.

기존 낸드플래시가 데이터를 좁은 통로로 순차적으로 전달했다면 HBF는 수백 개의 낸드 칩을 쌓고 수천 개의 TSV를 통해 데이터를 병렬로 전송합니다. 이를 통해 기존 SSD 대비 데이터 접근 지연을 크게 줄이면서도 대용량을 확보할 수 있습니다.

HBF는 GPU 옆에 HBM과 함께 배치되어 역할을 나눕니다. HBM이 자주 사용하는 정보를 두는 책장이라면 HBF는 방대한 데이터를 보관하는 도서관에 비유됩니다. HBM이 빠른 연산 보조 역할을 한다면 HBF는 AI가 처리하는 대용량 데이터 저장 및 공급을 담당합니다.

HBM과 HBF의 주요 차이점

구분	HBM	HBF
기반 메모리	D램 (휘발성)	낸드플래시 (비휘발성)
주요 역할	고속 연산 보조	대용량 데이터 저장
속도	매우 빠름	HBM보다 느림, SSD보다 빠름
용량	단일 스택 최대 48GB	단일 스택 최대 512GB
전력 소모	상대적으로 높음	상대적으로 낮음
제조 공정	수직 적층 + TSV	수직 적층 + TSV

HBM은 휘발성 메모리인 D램을 수직으로 쌓은 구조인 반면 HBF는 비휘발성 메모리인 낸드플래시를 적층한 방식입니다. HBM이 속도에 특화되어 있다면 HBF는 용량 확장에 강점이 있습니다.

용량 측면에서 HBF의 강점이 두드러집니다. HBM4가 발전해도 단일 스택에서 48GB를 넘기기 어려운 반면 HBF는 하나의 칩에 512GB까지 구현 가능합니다.

8개의 HBF 스택을 탑재한 시스템은 단일 GPU 패키지 내에 최대 4TB의 메모리를 구현할 수 있어 HBM 대비 8배에서 16배 더 큰 용량을 제공합니다.

전력 소모 측면에서도 HBF가 유리합니다. 낸드플래시 특성상 D램보다 전력 효율이 높아 AI 데이터센터의 전력 소비 문제를 완화하는 데 도움이 됩니다.

제조 공정 측면에서 HBF는 HBM 공정과 차이가 거의 없습니다. 수직 적층 기술과 TSV 기술이 핵심이라는 점에서 HBM 제조 기술력을 이미 확보한 기업이라면 HBF 생산에도 강점을 가질 수 있습니다.

다만 HBF는 HBM의 대체재가 아닌 보완재 개념입니다. AI 시스템에서 HBM이 속도를 담당하고 HBF가 용량을 맡는 메모리 중심 구조로 발전할 것으로 전망됩니다.

HBF 관련 주요 기업

HBF 생산 기업으로는 삼성전자, SK하이닉스, 샌디스크가 있습니다. SK하이닉스는 2025년 8월 샌디스크와 HBF 규격 표준화를 위한 업무협약을 체결하고 2027년 양산을 목표로 개발을 진행하고 있습니다.

샌디스크는 2025년 7월 HBF 개발을 이끌 기술 자문위원회를 구성했으며 2026년 하반기 첫 샘플을 고객사에 제공할 계획입니다. 2027년 초에는 추가 샘플을 공급하며 본격적인 양산 체제를 갖출 예정입니다.

삼성전자는 내부적으로 HBF 독자 개발을 진행하는 것으로 알려졌습니다. 2026년 공개를 목표로 한 400단 이상 초고층 V낸드 기술을 앞세워 시장이 본격적으로 열리는 순간 주도권을 잡겠다는 전략입니다.

수요 기업으로는 AMD, 구글, 엔비디아 등 주요 빅테크 기업들이 거론됩니다. 엔비디아는 HBM 시장의 큰손으로서 낸드 시장에서도 신규 구매자로 등장하며 HBF 시장 확대를 주도할 것으로 예상됩니다.

국내 소재 및 장비 기업으로는 솔브레인, 한미반도체, 티에프이, 티씨케이, 한화솔루션, 하나마이크론 등이 HBF 수혜주로 주목받고 있습니다. HBF가 고도화된 테스트 공정을 필요로 하기 때문에 관련 장비와 소재를 공급하는 기업들의 역할이 중요해질 전망입니다.

KAIST 김정호 교수는 삼성전자, SK하이닉스, 샌디스크 등과 HBF 관련 기술 교류를 하고 있으며 잠재 고객사로 AMD, 구글, 엔비디아 등과 접촉하고 있다고 밝혔습니다.

HBF 시장 전망과 상용화 일정

HBF 상용화 시점은 2027년 말에서 2028년으로 예상됩니다. 샌디스크가 2026년 하반기 첫 샘플을 출시하고 SK하이닉스가 2027년 양산을 목표로 개발하고 있어 2027년부터 본격적인 시장 형성이 시작될 것으로 보입니다.

시장 규모 측면에서 HBF는 빠른 성장이 전망됩니다. 신영증권은 2030년 HBF 시장 규모를 120억 달러로 예상했습니다. 김정호 교수는 2038년부터 HBF 시장 규모가 HBM을 추월할 것이라고 전망했습니다.

AI 학습과 추론 과정에서 처리해야 할 데이터양이 급격히 늘면서 메모리 용량을 확대할 수 있는 HBF의 중요성이 커질 것이란 분석입니다. 특히 추론형 AI 모델이 대세가 되면서 엄청난 양의 데이터를 수용할 수 있는 고용량 솔루션이 필요해졌습니다.

현재 GPU 옆에 D램을 쌓아 붙여 속도를 높인 HBM 시대에서 미래에는 저장 기능을 맡는 HBF가 추가되는 구조로 발전합니다. HBM이 연산을 처리하고 HBF가 대용량 데이터를 처리하는 역할 분담이 이뤄집니다.

김정호 교수는 GPU와 연결하는 방식만으로는 AI가 요구하는 용량을 감당할 수 없으며 낸드도 결합한 HBF 시대가 올 것이라고 강조했습니다. 메모리 병목 현상을 해결하기 위해서는 HBM과 HBF의 조합이 필수적이라는 설명입니다.

반도체 패권을 모두 미국에 넘기지 않으려면 한국이 주도하는 HBF 생태계를 공고히 구축해야 한다는 지적도 나옵니다. 구글이나 AMD 역시 엔비디아의 GPU 독주를 견제하기 위해 HBF에 관심을 보이고 있어 생태계 구축이 중요한 시점입니다.

요약정리

구분	내용
HBF 정의	낸드플래시를 수직 적층한 고대역폭 대용량 메모리
기술 구조	낸드 칩 수직 적층 + TSV 기술로 병렬 데이터 전송
HBM 차이	HBM은 D램 기반 고속 연산용, HBF는 낸드 기반 대용량 저장용
용량 우위	단일 스택 최대 512GB, 시스템당 최대 4TB 구현 가능
전력 효율	HBM 대비 낮은 전력 소모
생산 기업	삼성전자, SK하이닉스, 샌디스크
수요 기업	AMD, 구글, 엔비디아 등
샘플 출시	2026년 하반기 (샌디스크)
양산 시기	2027년 목표 (SK하이닉스)
상용화 시점	2027년 말~2028년 예상
2030년 시장 규모	120억 달러 전망
장기 전망	2038년 HBM 시장 추월 예상