삼성전자가 인공지능(AI) 메모리반도체 시장에서 주도권 확보에 속도를 내고 있다.

삼성전자는 세계 최초로‘고대역폭메모리(HBM4E) 12단’ 샘플을 고객사에 공급했다고 29일 밝혔다. 이에 따라 삼성전자는 지난 2월 업계 최초로 HBM4 양산과 고객사 공급을 시작한 데 이어 HBM4E 샘플 공급도 경쟁사들 보다 한 발 앞섰다. 차세대 HBM 시장에서 기술리더십과 공급 경쟁력을 다시 한번 입증한 것이다.

HBM은 AI 학습과 추론에 사용되는 GPU TPU 등 AI 가속기 운영에 필수적인 메모리반도체다. AI 가속기가 제대로 성능을 내기 위해선 HBM 성능이 높아지는 것이 필요하다. 특히 AI 시스템 경쟁이 단순 연산 성능을 넘어 메모리 병목 해결 경쟁으로 전환되면서 데이터를 얼마나 빠르게 처리하고 공급할 수 있는지가 핵심 경쟁력으로 부상하고 있다.

삼성전자에 따르면 HBM4E는 설계와 공정 최적화를 통해 독보적인 성능을 갖췄다.

핀당 동작 속도는 14기가비피에스(Gbps)에서 최대 16Gbps까지 지원한다. 이는 전작 HBM4(11.7Gbps) 대비 20% 이상 대폭 향상된 수치이다.

삼성전자 HBM4E는 단일 스택 기준 초당 3.6테라바이트(TB)의 대역폭을 제공한다. 이를 통해 대규모언어모델(LLM)과 차세대 AI 시스템의 연산 속도를 극대화한다.

삼성전자는 이번 제품에 저전력 설계와 패키징 구조 최적화 기술을 집약해 전작 대비 에너지 효율은 16%, 열 저항 특성은 14% 이상 크게 개선했다. 고부하 AI 연산 환경에서 치명적인 발열 문제를 완벽히 해결함으로써 제품의 장기 신뢰성을 확보했다. 글로벌 데이터센터의 전력 소모 절감에도 획기적인 솔루션을 제공하는 셈이다.

용량 측면에서도 개선됐다. HBM4E 12단 제품은 48기가바이트(GB)의 고용량을 구현했다. 이는 전작 대비 용량을 30% 이상 늘어난 것이다. 삼성전자는 향후 고객사의 다양한 서비스 환경에 맞춰 32GB(8단), 64GB(16단)까지 라인업을 확대해 나갈 계획이다.

업계에서는 삼성전자가 업계 최초로 HBM4E 샘플 공급에 성공한 것은 차세대 HBM 핵심 기술 경쟁력에서 한발 앞서 있음을 보여주는 사례라고 평가한다. 특히 경쟁사들이 갖지 못한 파운드리공정과 시스템반도체 제조능력을 활용해 빠르게 HBM 경쟁력을 높인 것으로 분석한다.

실제 삼성전자는 이번 제품에 전작 HBM4에서 이미 검증된 최선단 공정 기반의 1c(10나노급 6세대) D램과 자체 파운드리 4나노 로직 다이(Die)를 적용했다. 이를 통해 초미세 공정의 안정성을 극대화하는 동시에 수율과 양산성을 확보했다.

삼성전자 메모리사업부 개발담당 황상준 부사장은 “HBM4 양산 성공에 이어 차세대 HBM4E 샘플 공급까지 차질 없이 완수하며 삼성전자의 독보적인 기술리더십을 시장에 확실히 각인시켰다”며 “앞으로도 압도적인 기술 초격차와 선제적인 생산 인프라 투자를 바탕으로 글로벌 AI 메모리 시장의 성장을 강력하게 주도할 것”이라고 말했다.

고성수 기자 ssgo@naeil.com