삼성전자(005930)가 2027년 양산을 계획 중인 7세대 고대역폭메모리(HBM4E) 목표 대역폭을 초당 3테라바이트(TB) 이상으로 제시했다. 핀 당 속도를 초당 13기가비트(Gbps) 이상으로 높여 현 5세대(HBM3E)의 2.5배인 최대 초당 3.25TB를 구현하겠다는 계획이다. 엔비디아가 내년 사용할 6세대 HBM4 대역폭 상향을 요구한 데 따라 차세대 HBM ‘속도 경쟁’이 더욱 불붙는 구도다.
14일(현지 시간) 삼성전자는 미 산호세 컨벤션센터에서 열린 오픈컴퓨트프로젝트(OCP) 글로벌 서밋 2025에서 2027년을 목표로 개발 중인 HBM4E 목표 핀 속도를 각각 13Gbps 이상으로 제시했다. HBM4E는 데이터가 오가는 핀이 2048개로, 이를 바이트(1바이트는 8비트)로 환산할 시 초당 3.25TB가 된다. 동시에 삼성전자는 HBM4E 전력 효율이 현 HBM3E의 비트당 3.9피코줄(pJ)보다 2배 이상 개선될 것이라고 밝혔다.
삼성전자가 HBM4E 목표 대역폭을 외부에 공개한 것은 올 1월 미 샌프란시스코에서 열린 ISSCC 2025 이후 처음이다. 당시 삼성전자는 지난해 계획 대비 HBM4E 목표 대역폭을 25% 상향해 핀 당 10Gbps, 초당 2.5TB를 제시한 바 있다. 그러나 올해 중반 들어서는 상황이 바뀌었다. HBM 최대 수요처인 엔비디아가 차세대 인공지능(AI) 가속기 ‘베라 루빈’에 사용할 HBM4 대역폭 상향을 요구한 탓이다.
국제반도체표준협의기구(JEDEC) 규격 내 HBM4 대역폭은 핀 당 8Gbps, 초당 2TB다. 하지만 엔비디아는 삼성전자·SK하이닉스·마이크론 등 메모리 3사에게 핀 당 10Gbps 이상을 요구했다. 이에 삼성전자는 HBM4 핀 속도를 11Gbps로 높였고 SK하이닉스도 이에 상응하는 속도를 구현하는 데 성공했다. 일각에서는 마이크론이 대역폭 향상에 어려움을 겪고 있다는 분석이 나왔으나, 최근 실적발표에서 11Gbps 대역폭의 HBM4 샘플을 ‘주요 고객사(엔비디아)’에 전달했다고 밝히며 우려를 잠재웠다.
6세대인 HBM4이 양산에 들어가기도 전에 예상보다 높은 대역폭을 구현한 만큼, 반도체 업계에서는 차세대 HBM4E 대역폭이 당초 계획보다 상향될 것이라는 관측이 지배적이었다. 이날 삼성전자 발표는 이 예상을 확인해줌과 함께 메모리 3사 중 처음으로 ‘초당 3TB 이상’ 대역폭을 제시했다는 데 의의가 있다. 반도체 업계 한 관계자는 “HBM3E에서 경쟁사에 뒤처진 삼성전자는 HBM4 개발 초기부터 타사 대비 높은 대역폭을 목표로 삼아 왔다”며 “HBM4에서 벌인 ‘속도전’이 성공을 앞두고 있는 와중 차세대에서도 한 발 빠르게 움직여 반전을 노리겠다는 전략”이라고 말했다.
이날 삼성전자는 올 7월 JEDEC 표준이 공개된 차세대 모바일용 D램 LDDDR6 초도 제품의 구체적인 사양도 처음으로 소개했다. 핀당 10.7Gpbs로 초당 114.1기가바이트(GB) 대역폭을 구현하는 한편 기존 LPDDR5X 대비 전력 효율을 20% 높인다는 계획이다.
파운드리는 올해 말 양산 돌입이 계획된 2㎚(나노미터) 공정(SF2) 완성도에 대한 단서를 흘렸다. 이날 삼성전자는 국내 AI 칩셋 스타트업 리벨리온과 진행 중인 파운드리 협업 사항을 소개했다. 리벨리온은 차세대 칩셋 ‘리벨쿼드’에 ARM 네오버스v3 CPU를 결합한 ‘리벨-CPU’를 개발 중이다. 리벨쿼드 신경망처리장치(NPU)와 이에 덧붙일 CPU는 각각 삼성전자 4㎚(SF4X)와 2㎚ 공정에서 생산한다.
이날 삼성전자는 개발 중인 리벨-CPU가 당초 목표한 3.5~4.0㎓로 “계획대로” 개발되고 있다고 밝혔다. 네오버스v2·TSMC 4㎚ 공정에서 만들어진 엔비디아 ‘그레이스’ CPU는 최대 동작속도가 3.44㎓에 머문다. 삼성전자 차세대 2㎚ 공정에서 만들어진 칩셋이 더 높은 최대 속도를 낼 수 있다는 의미다.
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