D램 격차 더 벌린 삼성전자…업계 첫 12나노급 양산

1초에 UHD 영화 2편 처리 가능
생산성 20% 소비전력 23% 개선
‘챗GPT’ 등 AI 서버시장 선점나서

D램 격차 더 벌린 삼성전자…업계 첫 12나노급 양산

D램 격차 더 벌린 삼성전자…업계 첫 12나노급 양산

삼성전자가 업계 최소 선폭인 12나노미터(1nm=10억분의 1)급 공정으로 5세대 D램(사진) 양산에 들어갔다. 이번 제품은 16기가비트(Gb) DDR5 D램으로 전 세대 제품 대비 소비전력과 생산성을 모두 20% 가량 높였다. 삼성전자가 미세공정 한계를 돌파한 기술 초격차를 기반으로 차세대 D램 시장 주도권 경쟁에서 한 발 앞서게 됐다는 분석이다.

18일 관련 업계에 따르면 삼성전자가 16기가비트(Gb) DDR5 D램에 적용한 12나노급 공정 양산은 지난해 12월 개발을 마친 지 약 5개월 만이다. 12나노급 공정은 5세대 10나노급(1b)을 의미한다. 기존 14나노 대비 성능이 대폭 개선됐다. 생산성은 20%, 소비 전력도 23% 가량 향상됐다. 전력 사용 효율성을 높여 데이터센터 운영에 최적화됐다. DDR5 하이퍼스케일러(대규모 데이터센터 운영업체)들의 투자 확대 기조 속에 신규 중앙처리장치(CPU)에 탑재될 것으로 전망된다. CPU 제조사인 AMD의 호환성 검증도 마쳤다.

최대 동작 속도 7.2Gbps를 지원한다. 1초에 30GB 용량 초고화질(UHD) 영화 2편을 처리할 수 있는 속도다.

이번 제품은 유전율(K)이 높은 신소재 적용으로 전하를 저장하는 커패시터의 용량을 늘렸다. D램 커패시터 용량이 늘어나면 데이터 신호의 전위차가 커져 구분이 쉬워진다. 동작 전류 감소 기술과 데이터를 더 확실하게 구분할 수 있는 노이즈 저감 기술 등도 적용했다.

삼성전자 차세대 D램 개발·양산에 속도를 내는 건 챗GPT로 대표되는 인공지능(AI) 서버 시장 개화에 선제적으로 대응하기 위한 조치로 분석된다. 인텔 등 글로벌 CPU 업체들의 DDR5 규격을 지원하는 CPU 신제품 출시로 D램 시장 세대교체 시기가 앞당겨질 것으로 예측된다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 전체 D램 시장에서 DDR5 비중은 올해 12%에서 내년 27%로 DDR4(23%)를 처음으로 넘어설 전망이다. DDR5 비중은 오는 2025년 42%까지 확대돼 D램 시장의 게임체인저가 될 것으로 보인다.

경쟁사에 앞서 차세대 D램 시장 주도권을 쥐려는 행보로도 해석된다. 마이크론은 지난해 5세대 10나노급(1b) 공정 개발에 성공했다고 발표했지만, 실제 양산 여부는 확인되지 않고 있다. SK하이닉스는 이르면 상반기 양산에 들어갈 것으로 알려졌다. 삼성전자는 2020년 3월 업계 최초 극자외선(EUV) 공정 적용 D램을 양산한 데 이어 2021년 업계 최선단 14나노 EUV DDR5 D램 양산 등 반도체 미세화를 주도하고 있다. 삼성전자는 데이터센터, AI 등 첨단산업 시장을 겨냥해 다양한 라인업의 D램 제품을 공급할 계획이다.

삼성전자 메모리사업부 DRAM개발실장 이주영 부사장은 "삼성전자는 대용량 처리가 요구되는 컴퓨팅 시장 수요에 맞춰 고성능, 고용량을 확보할 뿐 아니라 높은 생산성으로 제품을 적기에 상용화해 D램 시장을 지속 선도해 나갈 것"이라고 말했다.