KB증권은 7일 "인공지능(AI) 인프라 투자가 급증하면서 메모리 반도체 시장이 전례 없는 공급 부족 국면에 진입할 것"이라며 "특히 6세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4 생산 확대가 범용 D램 생산능력까지 잠식하면서 내년에는 D램·낸드의 비트 수요가 공급을 10%포인트 이상 웃돌 것"이라고 분석했다.

이 증권사 김동원 리서치본부장은 "최근 하이퍼스케일러들의 내년 AI 인프라 투자 규모는 전년대비 60% 증가한 1조3000억 달러로 급격히 상향 조정되고 있다"면서 "이는 AI가 클라우드 AI 서비스, 토큰 과금, 에이전틱 AI 및 모델 호스팅 등 직접적 신규 매출처로 부상하며 AI 수익 모델이 구체화되는 단계에 본격 진입했기 때문"이라고 말했다.

이어 "AI 인프라 투자에서 메모리 반도체가 차지하는 비중은 지난해 14%에서 올해 40%, 내년 57%로 2년 만에 4배 증가할 것"이라며 "뿐만 아니라 글로벌 반도체 리서치 기관 트렌드포스는 내년 AI 인프라 투자의 메모리 반도체 비중이 68%로, 2년 만에 5배 급증할 것으로 전망했는데, 이는 HBM4 메모리 용량이 증가한 가운데 중앙처리장치(CPU) 서버 D램과 추론용 엔터프라이즈 솔리드스테이트드라이브(SSD) 증가가 동시에 발생되고 있기 때문"이라고 설명했다.

삼성전자와 SK하이닉스에 대해서는 여전히 극단적으로 저평가돼 있고, 이를 바탕으로 강력한 재평가가 이뤄져야 한다고 짚었다. 그러면서 내년 메모리 시장은 역사상 가장 타이트한 공급 환경이 전개될 것이라고 내다봤다.

김 본부장은 "3분기 현재 삼성전자와 SK하이닉스의 메모리 재고는 10일 미만까지 낮아진 상황으로, 단순한 수요 회복 국면을 넘어 공급 가능한 물량 자체가 절대적으로 부족해질 가능성이 높다"며 "이에 따라 내년에는 실제 판매 가능한 메모리 물량의 고갈 가능성까지 현실화될 수 있다"고 점쳤다.

김 본부장은 "특히 내년 AI 인프라 투자 규모가 급격히 상향 조정되며 AI 서버가 HBM을 비롯한 서버 DDR5, 기업용 솔리드스테이트드라이브(eSSD) 수요를 동시에 흡수하고, D램과 낸드의 비트 수요가 공급을 10%포인트 이상 초과하며 역사적 쇼티지를 나타낼 것"이라고 예상했다.

아울러 "범용 D램 대비 웨이퍼 생산능력을 3배 차지(HBM4 1장 웨이퍼 = 범용 DRAM 3장 웨이퍼)하는 HBM4 생산 확대는 범용 D램 캐파를 잠식하는 효과로 이어지면서 제한된 웨이퍼 투입 대비 공급 가능한 비트 증가를 제약해 내년 사상 초유의 공급 부족 요인으로 작용할 것으로 전망된다"고 덧붙였다.

김 본부장은 "최근 3개월간 삼성전자, SK하이닉스 주가는 고점 대비 38% 하락하며 내년 실적 기준 주가수익비율(PER) 3배 수준을 기록하고 있다"면서 "그러나 삼성전자, SK하이닉스는 향후 3년간 역대 최대 실적 경신과 대규모 주주환원 정책 지속이 예상돼 극단적 저평가에서 강력한 재평가 시작이 기대된다"고 했다. 그러면서 반도체 최선호주로 삼성전자, SK하이닉스를 제시했다.

강경주 한경닷컴 기자 qurasoha@hankyung.com