"삼성전자 HBM3E, 주류시장 대체…내년 HBM4 16H 개발"

[이데일리 최영지 기자] “고대역폭메모리(HBM) 시장은 아직 초기 단계다. 앞으로 빠르게 변화할 모습을 예측하고 맞춤형 HBM 등 필요한 상품을 미리 기획해 준비할 것이다.”(김경륜 삼성전자 DS부문 메모리사업부 상품기획실 상무)

“삼성전자는 고온 열 특성에 최적화한 NCF 조립기술과 최첨단 공정기술을 통해 차세대 HBM4에 16H(16단 적층) 기술까지 도입할 계획이다.”(윤재윤 삼성전자 DS부문 메모리사업부 D램개발실 상무)

삼성전자 DS부문 메모리사업부에서 HBM을 담당하는 김경륜 상품기획실 상무(왼쪽)와 윤재윤 DRAM개발실 상무. (사진=삼성전자)

18일 김경륜 삼성전자 DS부문 메모리사업부 상품기획실 상무와 김경륜 DS부문 메모리사업부 상품기획실 상무는 삼성전자 반도체 뉴스룸 인터뷰를 통해 향후 HBM시장을 공략하기 위한 계획 등을 이같이 밝혔다. 이들은 삼성전자 HBM 기획 및 개발 업무를 맡고 있으며, 기존 범용 HBM에서 나아가 고객맞춤형 HBM 개발에 집중해 고용량 메모리 시장을 선도하겠다고 강조했다.

앞서 삼성전자(005930)는 지난 2월 업계 최초로 36GB HBM3E(5세대 HBM) 12H D램 개발에 성공했다. 36GB HBM3E 12H D램은 24Gb D램 칩을 TSV(실리콘 관통 전극) 기술로 12단까지 적층한 메모리다. 이와 관련 김경륜 상무는 “다수 빅테크 기업이 AGI(범용 AI) 시대를 만들기 위해 경쟁적으로 AI모델을 고도화하고 있다”며 “자사 36GB HBM3E 12H D램이 상용화되면 매우 빠른 속도로 주류 시장을 대체할 것”이라며 자신감을 드러냈다.삼성전자는 HBM3E 샘플 공급과 상반기 양산에 이어 HBM3E의 안정적인 양산 체계를 갖춰 나갈 예정이다.

윤재윤 상무는 해당 제품의 차별점으로 Advanced TC NCF(열압착 비전도성 접착 필름) 기술이 적용된 점을 꼽았다. 그는 “제한된 패키지 크기에 D램 단일 칩 크기를 최소화하는 공정 기술을 적용해 우수한 양산성과 신뢰성을 확보한 것도 독보적인 경쟁력”이라고 했다.

이어 삼성전자는 차세대 HBM인 HBM4를 내년 개발할 계획으로, D램 여러 개를 쌓아 만드는 HBM4에는 16단 적층 기술이 적용돼 기존 제품 대비 성능이 확연히 개선될 전망이다.

이들은 맞춤형 HBM 개발 청사진도 제시했다. 김 상무는 “HBM4부터 로직 공정을 적용한 베이스 다이가 도입되면서 파워 월(프로세서와 메모리는 성능이 향상되면 각각 소모하는 전력량도 증가하는데 전체 시스템단의 파워는 한정돼 있어 각 칩 단위에서의 전력 효율 개선이 필요)을 해소하기 위한 첫 번째 혁신이 시작됐다면, 현재의 2.5D HBM에서 3D HBM으로 점차 진화하면서 두 번째 혁신을 맞이할 것”이라고 전망했다. 이어 HBM-PIM처럼 D램 셀과 로직이 더 섞이는 방향으로 진화하면서 세 번째 혁신을 맞이할 것으로 예상했다.

윤 상무도 “HBM 1개라도 불량이 발생하게 되면 AI 서비스가 그 순간 멈출 수도 있어 품질을 완전하게 보증하는 설계, 테스트 기술 확보가 중요하다”며 “시스템 에너지 효율을 높이기 위해 전력소모를 더 줄일 수 있는 HBM 설계구조를 개발하는 것도 중요하다”고 했다.

삼성전자는 고온 열 특성에 최적화된 NCF 조립 기술과 최첨단 공정 기술을 통해 차세대 HBM4에 16H 기술까지 도입한다. 메모리·파운드리(반도체 위탁생산)·시스템LSI·첨단패키징(AVP) 등 종합 역량을 활용할 뿐 아니라 차세대 HBM 전담팀을 구성해 제품 기획에 집중한다.