초격차로 경쟁사 따돌린다…삼성전자 현존 최대 용량 DDR5 개발

/사진제공=삼성전자

삼성전자가 업계 최초로 12나노급 32Gb(기가비트) DDR(더블데이트레이트)5 D램을 개발하며 D램 1위 자리 굳히기에 나선다. 차세대 D램 미세 공정에서 초격차 기술을 선보이면서 일각에서 제기된 경쟁력 우려를 불식시키겠단 의도다.

1일 삼성전자에 따르면 32Gb DDR5 D램은 단일 칩 기준 현존 최대 용량이다. 지난 5월 12나노급 16Gb DDR5 D램을 양산한데 이어 4개월만에 용량을 2배로 글어올린 32Gb 제품 개발에 성공했다. 삼성전자는 32Gb DDR5 D램을 연내 양산한단 계획이다.

이번 제품은 고용량·저전력으로, 데이터 처리량이 기하급수적으로 증가하는 AI(인공지능) 시대에 하이엔드 서버 용으로 적절하다. 16Gb D램 대비 용량은 2배지만 소비 전력은 약 10%가량 개선되면서 전력 효율성도 갖췄다. D램이 들어가는 전체 응용처 가운데 서버가 40% 이상으로 가장 비중이 크다. 시장조사기관 IDC는 서버 당 D램 탑재량이 올해 1.93TB(테라바이트)에서 4년 후인 2027년엔 3.86TB로 2배 가까이 확대될 것으로 내다봤다.

TSV공정 없이도 고용량 모듈을 만든다는 것 역시 주목할 점이다. TSV(실리콘 관통 전극)는 칩을 얇게 간 다음, 수백 개의 미세한 구멍을 뚫고 상단 칩과 하단 칩의 구멍을 수직으로 관통하는 전극을 연결한 첨단 패키징 기술이다. 단일 D램 칩을 여러 개 배치해 만드는 것이 모듈로, 제품엔 D램이 모듈 형태로 들어간다. AI 열풍에 따른 대표적인 수혜 제품으로 꼽히는 HBM(고대역폭메모리)과 128GB(기가바이트) 이상의 고용량 DDR5 D램을 만들때 필수적으로 사용된다.

삼성전자는 현존 최대 용량인 DDR5 D램을 TSV공정없이도 모듈을 제작 가능하게 하도록 하면서, 한정된 TSV 자원을 HBM에 집중할 수 있게 했다. DDR5에 이어 HBM 생산능력까지 끌어올릴 수 있다는 의미다. 삼성전자는 "TSV 기술을 사용하지 않는 고용량 D램 모듈이 HBM의 가파른 수요와 공급에도 도움을 줄 것"이라고 밝혔다. 업계는 향후 5년 동안 HBM 수요가 연평균 30% 정도로 가파르게 증가할 것이라고 보고있다.

SK하이닉스가 4세대 HBM인 HBM3를 먼저 양산하고, 5세대인 HBM3E까지 먼저 개발에 성공하면서 일각에선 차세대 메모리 시장 주도권을 삼성전자가 빼앗기는 것 아니냐는 우려도 나왔다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 2분기 글로벌 D램 점유율은 삼성전자가 39.6%, SK하이닉스가 30.1%로 각각 1위와 2위를 차지했다. SK하이닉스가 30% 고지를 뛰어넘으면서 둘 사이의 격차가 10%포인트 내로 좁혀졌다. 경쟁사와의 기술 격차가 사라졌다는 평가에 따른 위기감이 자극이 된 셈이다. 삼성전자는 이번 개발을 필두로 고용량 D램 라인업을 확대하면서 경쟁사와 기술 격차를 벌리고, 차세대 D램 시장을 견인해 나간다는 방침이다.

황상준 삼성전자 메모리사업부 DRAM개발실장 부사장은 "이번 12나노급 32Gb D램으로 향후 1TB 모듈까지 구현할 수 있는 솔루션을 확보하게 됐다"며 "삼성전자는 향후에도 차별화된 공정과 설계 기술력으로 메모리 기술의 한계를 극복해 나갈 것"이라고 밝혔다.

한지연 기자 vividhan@mt.co.kr