[포쓰저널] 삼성전자가 5세대 고대역폭 메모리(HBM)인 9.8Gbps 속도의 'HBM3E' 제품을 개발, 고객사에 샘플 공급을 시작한다. 

2025년을 목표로 6세대인 'HBM4'도 개발중이다. 해당 제품에 적용하기 위해 고온 열특성에 최적화된 NCF(비전도접착성필름) 조립 기술과 HCB(하입리드 본딩) 기술도 준비중이다.

황상준 삼성전자 메모리사업부 D램 개발실장(부사장)은 10일 삼성전자반도체뉴스룸 기고글을 통해 이같이 밝혔다. 

황 실장은 "삼성전자는 올해 초 첨단 패키지 기술 강화 및 사업부간 시너지를 극대화하기 위해 AVP(Advancd Package) 사업팀을 출범했다"며 "HBM과 함께 2.5차원, 3차원 첨찬 패키지 솔루션을 포함한 첨단 맞춤형 턴키 패키징 서비스도 제공해 AI.HPC 시대에 최고의 솔루션을 선보일 계획"이라고 전했다.

HBM(High Bandwidth Memory)은 AI(인공지능) 등 고성능 컴퓨팅(HPC)에 특화된 메모리 반도체다. D램 여러 개를 수직으로 연결해 쌓아 데이터 처리 속도를 끌어올린 제품이다.

2세대 HBM2, 3세대 HBM2E, 4세대 HBM3, 5세대 HBM3E, 6세대 HBM4 순으로 개발되고 있다. 

'챗GPT'의 등장과 함께 초거대 AI(인공지능) 시대의 새 지평을 연 생성형 AI는 원할한 서비스 제공을 위해 고성능, 고대역폭, 저지연 등 고성능 메모리 반도체를 필수적으로 필요로 한다. 

삼성전자는 2분기 실적 발표에서 메모리 감산과 함께 빠른 수요 증가가 예상되는 HBM 등 고부가가치 제품 생산은 크게 늘릴 계획이라고 밝힌 바 있다.

공격적인 투자를 통해 2024년 HBM 생산량을 올해 수준의 두배로 끌어올릴 계획이다.

시장조사업체 트렌드포스는 삼성전자의 올해 HBM 시장점유율은 46% 수준으로, 곧 SK하이닉스의 49%를 따라잡을 것으로 추산했다. 

HBM에선 SK하이닉스가 삼성전자보다 한발 앞서고 있다.

SK하이닉스는 엔비디아와 함께 HBM을 2013년 가장 먼저 선보였다. 삼성전자보다 두달 앞선 올해 8월  풀HD급 영화 230편 분량의 데이터를 1초 만에 처리하는 HBM3 기술 개발에 성공, 엔비디아에 샘플 공급을 시작했다. 내년 상반기부터 HBM3E 양산에 들어간다.

삼성전자는 2016년 고성능컴퓨팅(HPC) 향 HBM 사업화를 시작하며 AI향 메모리 시장에 본격 뛰어 들었다. 2017년 8단 적층 HBM2를 선보였다.

씨티증권은 세계 D램 매출 중 AI 수요가 차지하는 비중이 올해 16%에서 2025년 41%로 증가할 것으로 예상하고 있다.

삼성전자는 'HBM-PIM(Processing-in-Memory)' 성능 개선 연구도 진행중이다. 

황 실장은 "2018년 세계 최초로 HBM-PIM을 개발, 산업계와 학계에서 PIM 플랫폼의 표준화와 에코 시스템 구축을 위한 발판을 마련했다"며 "HBM-PIM은 D램 내부에 데이터 연산 기능을 탑잡재해 메모리 대역폭이 병목 현상을 개선했으며, 음성 인식 등 특정 작업량에서 최대 12배의 성능 향상과 4배의 전력 효율을 달성했다"고 했다.

그는 "생성형 AI응용까지의 확장성은 물론, 최근에는 CXL(Compute Express Link) 인터페이스를 사용하는 CXL D램에서 PIM 아키텍처를 구성하는 연구도 함께 진행하고 있다"고 했다.