삼성전자, 세계 첫 'HBM4E 12단' 샘플 출하…차세대 AI칩 주도권 확대

1c D램·4나노 로직 다이 조합으로 공정 안정성 확보
전작 대비 속도 20% 향상 및 초당 3.6TB 대역폭 구현
HBM4 양산 이어 수개월 만에 후속 제품 공급 돌입

삼성전자가 세계 최초로 출하한 HBM4E 12단 제품 모습./사진=삼성전자

삼성전자가 세계 최초로 차세대 인공지능(AI) 가속기의 핵심 메모리인 HBM4E(고대역폭메모리) 12단 샘플을 글로벌 고객사에 공급하며 시장 선점에 나섰다. 지난 2월 HBM4 양산 출하에 성공한 지 수개월 만에 후속 제품을 선보인 것으로, 설계와 공정 최적화를 통해 성능과 전력 효율을 개선한 것이다. 회사 측은 이번 샘플 출하를 통해 글로벌 AI 인프라 시장에서의 제품 공급 능력을 증명하는 한편 차세대 메모리 시장의 주도권을 공고히 한다는 전략이다.

발열·전력 소모 차단…대용량 연산 신뢰성 제고

29일 삼성전자는 설계 및 공정 최적화를 통해 성능과 전력 효율을 개선한 HBM4E 12단 제품 샘플을 글로벌 고객사에 공급했다고 밝혔다.

이번에 출하한 HBM4E 12단 제품은 설계와 공정 최적화를 거쳐 성능을 끌어올렸다. 핀당 동작 속도는 14Gbps(초당 기가비트 전송 속도)에서 최대 16Gbps까지 지원하며 이는 전작인 HBM4와 비교해 20% 이상 향상된 수치다. 단일 스택 기준으로 보면 초당 3.6TB(테라바이트)의 대역폭을 제공해 대규모 언어 모델(LLM)을 포함한 차세대 AI 시스템의 연산 속도를 지원할 수 있다.

용량과 효율성 측면에서도 변화를 줬다. HBM4E 12단 제품은 48GB(기가바이트)의 고용량을 구현해 전작 대비 용량을 30% 이상 늘렸다. 향후 고객사의 다양한 서비스 환경에 맞춰 32GB(8단)와 64GB(16단)까지 제품 라인업을 확대할 계획이다.

특히 저전력 설계와 패키징(반도체 조립) 구조 최적화 기술을 적용해 전작 대비 에너지 효율은 16%, 열 저항 특성은 14% 이상 개선했다. 또 고부하 AI 연산 환경에서 발생하는 발열 문제를 제어해 제품의 장기 신뢰성을 확보하고 데이터센터의 전력 소모를 줄이는 데 초점을 맞췄다.

일괄 생산 체제 가동…글로벌 수요 대응력 강화

삼성전자 HBM4E 12단 제품이 글로벌 고객사에 출하되는 모습./사진=삼성전자

HBM4E의 주요 특징은 핵심 부품의 조합에 있다. 전작 HBM4에서 검증된 최선단 공정 기반의 1c(10나노급 6세대) D램과 자체 파운드리(반도체 위탁생산)의 4나노 로직 다이(Logic Die, 메모리를 제어하는 핵심 칩)를 적용했다. 이를 통해 초미세 공정의 안정성을 높이는 한편 수율과 양산성을 안정적으로 확보했다는 것이 업계의 평가다.

삼성전자는 이번 샘플 공급을 시작으로 고객사 일정에 맞춰 양산 공급을 진행할 예정이다. 메모리부터 파운드리, 시스템LSI, 첨단 패키징까지 모두 아우르는 원스톱 턴키(일괄 생산) 솔루션을 기반으로 공급 안정성을 확보할 방침이다.

황상준 삼성전자 메모리사업부 개발담당 부사장은 "HBM4 양산 성공에 이어 차세대 HBM4E 샘플 공급까지 차질 없이 완수하며 삼성전자의 독보적인 기술 리더십을 시장에 확실히 각인시켰다"며 "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 HBM4의 공급도 확대하고 있다. 삼성전자 HBM4는 지난해 12월 최종 인증 단계인 SiP(개별 칩들을 하나의 패키지로 묶는 기술) 테스트에서 11.7Gbps의 속도를 입증하며 긍정적인 평가를 받은 바 있다.

도다솔 (did0903@bizwatch.co.kr)

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