삼성전자가 세계 최초로 차세대 고대역폭 메모리 'HBM4' 양산 출하에 성공하며 인공지능(AI) 메모리 경쟁에 포문을 열었다.
삼성전자는 HBM4를 양산해 출하를 시작했다고 12일 밝혔다. HBM4는 6세대 제품으로 세계 최대 AI 반도체 칩 제조사 엔비디아의 '루빈'에 탑재된다. 이번 HBM4에는 '초격차 기술'을 적용, 경쟁사 대비 우위 기술로 차별화를 꾀했다.
국제반도체표준협의회(JEDEC) 표준인 8Gbps를 약 46% 상회하는 11.7Gbps(초당 기가비트) 동작 속도를 안정적으로 확보, HBM4 성능의 새로운 기준을 제시하고 있다. 이는 전작 HBM3E의 최대 속도 9.6Gbps 대비 약 1.22배 향상된 수치다. 최대로는 13Gbps까지 구현도 가능하다. AI 모델 규모가 커질수록 심화하는 데이터 병목을 최소화하는데 집중한 것으로 분석된다.
단일 스택 기준 최대 대역폭은 3.3TB/s로, 전작인 HBM3E 대비 약 2.7배나 상승했다. 용량 측면에서도 혁신을 이뤘다. 12단 적층으로 24~36GB를 우선 공급하고, 향후 16단 기술을 적용해 단일 패키지 기준 최대 48GB까지 용량을 확대할 계획이다.
전력 소모와 열 집중 문제는 코어 다이에 저전력 설계 기술을 적용, 전 세대 대비 에너지 효율을 약 40% 개선했다. 열 저항 특성은 약 10%, 방열 특성은 약 30% 개선했다. 이를 통해 연산 성능을 극대화하면서도 서버 및 데이터센터의 전력 소모, 냉각 비용을 크게 절감할 수 있게 했다. 삼성전자 HBM4에는 10나노미터급 6세대 D램 '1c'가 적용됐다.
황상준 삼성전자 메모리개발담당 부사장은 “공정 경쟁력과 설계 개선을 통해 성능 확장 여력을 충분히 확보했다”며 “이를 통해 고객사의 까다로운 성능 상향 요구를 적기에 충족할 수 있었다”고 강조했다.
삼성전자는 시장의 폭발적인 수요에 맞춰 올해 HBM 매출이 지난해보다 3배 이상 증가할 것으로 내다봤다. 삼성전자는 HBM4에 이어 HBM4E도 준비 중으로 올해 하반기에 샘플을 출하할 계획이다.
한편, 미국 마이크론도 HBM4 출하를 시작했다고 밝혔다. 마크 머피 마이크론 최고재무책임자(CFO)는 11일(현지시간) 미국 리서치 회사가 주최한 컨퍼런스에서 “우리는 이미 HBM4 대량 생산에 박차를 가하고 있으며 고객사 출하를 시작했다”며 최근 마이크론이 엔비디아 HBM4 공급망에서 탈락했다는 일부 언론 보도를 반박했다.
SK하이닉스도 양산 출하가 임박한 것으로 전해진다. 업계에서는 SK하이닉스가 엔비디아에 가장 많은 HBM4를 공급할 것으로 보고 있다.
박유민 기자 newmin@etnews.com
