삼성전자, 세계 최초 HBM4E 12단 개발성공,HBM주도권 쥐나?

삼성전자가 차세대 AI 가속기의 핵심이 될 ‘HBM4E 12단’ 을 세계 최초로 개발에 성공, 차세대 AI메모리 시장의 판도를 바꿀 초격차 기술을 확보했다고 29일 밝혔다.

삼성전자는 특히 HBM4E 12단 제품 샘플을 곧바로 엔비디아에 전격 공급,SK하이닉스가 주도하고 있는 HBM 시장 주도권을 둘러싸고 본격적인 경쟁을 예고했다. SK하이닉스도 현재 HBM4E 개발을 진행중이다.

삼성전자는 지난 2월, 업계 최고 속도를 구현한 HBM4 양산 출하에 성공한 데이어, 3개월여만에 엔비디아에 대한 차세대 HBM4E 샘플 공급까지 성공하며 고대역폭 메모리 시장에서의 부진을 털고 SK하이닉스와의 격차를 줄일수 있는 발판을 마련한 것으로 평가된다.

특히 이번 HBM4E 공급은 단순한 제품 라인업 확대를 넘어, 향후 수년간 폭발적으로 성장할 글로벌 AI 인프라 시장에서 삼성전자의 독보적인 공급 역량과 기술적 우위를 확고히 하는 계기가 될 것으로 기대된다고 삼성전자측은 설명했다.

삼성전자는 이번 HBM4E의 경우 설계 및 공정 최적화를 통해 독보적인 스펙을 구현, 핀당 동작 속도는 14Gbps에서 최대 16Gbps까지 지원하며, 이는 전작 HBM4 대비 20% 이상 대폭 향상된 수치라고 설명했다.

회사측은 특히 단일 스택 기준 초당 3.6TB(테라바이트)의 대역폭을 제공함으로써 대규모 언어 모델(LLM) 및 차세대 AI 시스템의 연산 속도를 극대화했다고 밝혔다.

용량 측면에서도 개선됐다. HBM4E 12단 제품은 48GB(기가바이트)의 고용량을 구현하여 전작 대비 용량을 30% 이상 늘렸으며, 향후 고객사의 다양한 서비스 환경에 맞춰 32GB(8단), 64GB(16단)까지 라인업을 빈틈없이 확대해 나갈 계획이라고 삼성전자는 소개했다.

이번 제품의 가장 큰 차별점은 삼성전자가 보유한 메커니즘의 완벽한 조화에 있다는게 삼성전자측의 입장이다.

삼성전자는 전작 HBM4에서 이미 검증된 최선단 공정 기반의 1c(10나노급 6세대) D램과 자체 Foundry 4나노 로직 다이(Die)를 적용했는데, 이를 통해 초미세 공정의 안정성을 극대화하는 동시에 수율과 양산성을 확보, 경쟁사들이 쉽게 따라올 수 없는 기술적 진입장벽을 구축했다고 설명했다.

또한, 저전력 설계 및 패키징 구조 최적화 기술을 집약해 전작 대비 에너지 효율은 16%, 열 저항 특성은 14% 이상 크게 개선했다. 부하 AI 연산 환경에서 치명적인 발열 문제를 완벽히 해결함으로써 제품의 장기 신뢰성을 보장하고, 글로벌 데이터센터의 전력 소모 절감효과도 거둘수 있게 됐다.

삼성전자는 이번 샘플 공급을 시작으로 고객 일정에 맞춰 양산 공급할 예정이다. 삼성전자는 메모리, 파운드리, 시스템LSI, 그리고 첨단 패키징까지 모두 아우르는 세계 유일의 ‘원스톱(One-Stop) 턴키 솔루션’을 기반으로 공급 안정성을 결함 없이 확보해 나갈 방침이라고 덧붙였다.

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

한편, 삼성전자는 지난 2월 세계 최초로 양산 출하한 HBM4도 양산에 돌입, 공급물량을 확대 중이다. 글로벌 고객사들은 삼성 HBM4에 대해 속도와 전력 효율 측면에서 긍정적인 평가를 내놓고 있다.

지난해 12월 삼성전자 HBM4는 최종 인증 단계인 SiP(System in Package) 테스트에서 11.7Gbps의 업계 최고 수준 속도를 입증하며 최고 등급 평가를 받았다. HBM4E와 동일한 1c D램과 4나노 베이스 다이 조합이 적용된 HBM4가 양산되고 있다는 점에서, 이번에 출하한 HBM4E 역시 양산 전환 가능성이 높다는 평가가 나오고 있다.

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