대역폭 3.3TB/s 구현, 데이터센터 효율성 향상… 차세대 HBM 로드맵 가동
삼성전자가 HBM4를 양산 출하하며 차세대 고대역폭 메모리 시장 공략을 본격화했다. AI 연산 수요 확대에 대응해 성능과 전력 효율을 동시에 끌어올린 것이 이번 제품의 핵심이다고 업체 측은 밝혔다.
삼성전자는 HBM4 개발 초기부터 JEDEC 기준을 상회하는 성능을 목표로 설정하고, 10나노급 6세대 1c D램과 4나노 공정 기반 베이스 다이를 적용했다. 이를 통해 별도의 재설계 없이 양산 초기 단계에서 안정적인 수율과 성능을 확보했다.
삼성전자 메모리개발담당 황상준 부사장은 “기존에 검증된 공정을 반복 적용하던 방식에서 벗어나 최선단 공정을 도입했다”며, “공정 경쟁력과 설계 개선을 통해 고객의 성능 요구에 유연하게 대응할 수 있는 기반을 마련했다”고 말했다.
11.7Gbps 속도·3.3TB/s 대역폭 구현
HBM4는 JEDEC 표준인 8Gbps를 크게 웃도는 11.7Gbps의 동작 속도를 안정적으로 확보했으며, 최대 13Gbps까지 구현이 가능하다. 이는 전작 HBM3E 대비 향상된 수치로, AI 모델 고도화에 따른 데이터 병목 완화에 기여할 것으로 기대된다고 업체 측은 설명했다.
단일 스택 기준 최대 3.3TB/s의 메모리 대역폭을 지원해, 고객 요구 수준을 상회하는 처리 성능을 확보했다. 또한 12단 적층 기술을 통해 24GB~36GB 용량을 제공하며, 16단 적층 적용 시 최대 48GB까지 확장할 계획이다.
전력 효율 40% 개선… 데이터센터 비용 절감 기대
데이터 전송 I/O 핀 수가 2,048개로 확대되면서 발생할 수 있는 전력 및 발열 문제를 해결하기 위해 코어 다이에 저전력 설계 기술을 적용했다.
TSV 저전압 설계와 전력 분배 네트워크 최적화를 통해 전 세대 대비 에너지 효율을 약 40% 개선했고, 열 저항 특성은 약 10%, 방열 특성은 약 30% 향상시켰다.
이를 통해 데이터센터 환경에서 GPU 연산 성능을 극대화하는 동시에 전력 소모와 냉각 비용 절감 효과를 기대할 수 있다.
생산 인프라 확대… 차세대 HBM 로드맵 가동
삼성전자는 메모리, 로직, 파운드리, 패키징을 아우르는 제조 역량을 기반으로 HBM 고도화에 대응하고 있다. 설계와 공정 간 협업을 강화해 품질과 수율을 동시에 확보한다는 전략이다.
선단 패키징 역량과 생산 인프라 확충을 통해 공급 안정성도 강화했다. HBM 수요 확대에 대비해 생산 능력을 선제적으로 확대하고 있으며, 향후 평택사업장 2단지 5라인은 HBM 생산의 주요 거점으로 활용될 예정이다.
삼성전자는 2026년 HBM4E 샘플 출하, 2027년 고객 맞춤형 Custom HBM 샘플 공급을 계획하고 있다. 이번 HBM4 양산을 통해 확보한 공정 안정성과 생산 역량은 차세대 제품 전환 과정에서도 중요한 기반이 될 전망이다.
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