삼성전자가 차세대 구조의 고대역폭메모리(HBM)로 AI 메모리 시장 승부수를 던졌다. 지금까지 그래픽처리장치(GPU) 등 AI 프로세서 옆에 배치했던 HBM을, 위로 적층해 성능과 전력 효율을 극대화한다는 전략이다.
삼성전자는 10월 14일부터 16일까지 서울 코엑스에서 열리는 'SEDEX 2026(반도체대전)'에 참가해 AI 응용처별 주요 반도체 제품과 솔루션을 선보였다.
특히 AI 연산 장치와 메모리 사이 물리적 거리를 줄인 3D 메모리 아키텍처 기반 'zHBM' 목업이 관람객들의 관심을 받았다.
기존 HBM은 AI 프로세서(xPU)와 같은 평면에 나란히 배치된다. zHBM은 AI 프로세서 위에 HBM을 수직으로 쌓는 구조다. AI 프로세서와 메모리 사이의 데이터 이동 거리를 줄여 대역폭(속도)과 전력효율을 높이기 위해서다.
이 구조로는 이론적으로 HBM5와 견줘 GPU 당 최대 8배 뛰어난 성능을 구현할 수 있다. 전력 대비 성능은 최대 3배 높다. 열 저항도 절반 이하로 낮춰져 HBM의 최대 기술 난제 중 하나인 발열 문제를 최소화할 수 있다.
삼성전자는 또 다른 차세대 AI 메모리로, zNAND-O 목업도 선보였다. 현재 개발 중인 제품으로, 기존 V낸드에 HBM에서 활용하는 실리콘관통전극(TSV) 기술을 결합한 차세대 고성능 낸드플래시다.
이 외에도 메모리·로직 설계·파운드리·첨단 패키징을 아우르는 통합 역량을 바탕으로 AI 응용처별 반도체 솔루션을 전시했다. AI용 고성능 메모리 HBM4E와 메모리 내부에 연산 기능을 통합한 LPDDR-PIM 등이 관심을 받았다.
파운드리는 4나노미터 공정을 적용한 HBM4E 베이스다이와 실리콘 브릿지 기반의 확장형 초고집적 패키징 기술 '2.3D Cube-E', 3D 패키징 기술 '3D Cube-H'를 전시했다. 전기 신호를 광신호로 변환해 데이터를 전송하는 공동패키징광학(CPO) 기반 광 인터커넥트 모형도 선보였다.
시스템LSI는 서버용 메모리 모듈의 안정적인 작동에 필요한 핵심 칩을 통합적으로 제공하는 'DIMM Solution', 2억화소 이미지 센서 'ISOCELL HPC', 모바일 프로세서 '엑시노스 2600' 등을 전면에 내세웠다.
또 올해 SEDEX에서는 '반도체 클러스터존'을 신설해 주요 생산·개발 거점과 새롭게 조성될 용인 국가산단을 소개했다. 반도체 생산 인프라 확대 계획을 제시함. '상생협력존'에서는 협력사 지원 프로그램과 동반성장 성과를 공유했다.
한편, 전시장을 찾은 송재혁 삼성전자 최고기술책임자(CTO) 사장은 최근 중국 CXMT가 올해 말 상용화하겠다고 밝힌 '4F²(포에프스퀘어)' 기술에 대해 “삼성전자도 열심히 개발하고 있다”고 말했다. 4F²은 메모리 1개 단위의 크기가 'F 제곱의 4배'라는 의미로, 현재 주류인 6F²와 견줘 단위 면적 내 트랜지스터 숫자가 늘고 메모리 집적도도 높아질 수 있다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
