삼성전자, HBM4E 12단 샘플 세계 첫 출하…엔비디아 ‘루빈 울트라’ 공략

HBM4보다 속도 20% 빨라, 용량 30% 증가
발열 낮춰 AI 데이터센터 전력소모 절감 기여
1c D램·4나노 적용…HBM4 이어 초격차 실현

삼성전자가 세계 최초로 HBM4E 12단 샘플을 출하했다. [삼성전자 제공]

[헤럴드경제=김현일 기자] 삼성전자가 6세대 고대역폭메모리(HBM4)를 세계 최초로 양산 출하한 데 이어 7세대 HBM4E 12단 샘플도 엔비디아에 가장 먼저 전달했다. 이번 HBM4E 샘플 공급을 시작으로 고객사 일정에 맞춰 양산 공급에 나설 예정이다.

29일 삼성전자에 따르면 이번에 고객사에 출하한 HBM4E 12단 샘플은 핀당 동작속도를 1초당 14Gb(기가비트)에서 최대 16Gbp까지 구현했다. 이는 전작 HBM4 대비 20% 이상 향상된 수치다.

대역폭은 단일 스택 기준 1초당 3.6TB(테라바이트)를 제공해 거대언어모델(LLM) 및 차세대 인공지능(AI) 시스템의 연산 속도를 극대화할 것으로 기대된다. HBM4의 대역폭은 최대 3.3TB 수준이었다.

HBM4E 12단의 용량은 48GB(기가바이트)로, 전작 대비 30% 이상 늘어났다. 향후 고객사의 다양한 서비스 환경에 맞춰 32GB(8단), 64GB(16단)로 라인업을 확대해 나간다는 계획이다.

삼성전자는 또한 저전력 설계 및 패키징 구조 최적화 기술을 집약해 전작 대비 에너지 효율은 16%, 열 저항 특성은 14% 이상 향상됐다고 강조했다.

막대한 양의 데이터를 처리하는 AI 연산 과정에서 발생하는 발열 문제는 업계의 공통 과제로 꼽힌다. 삼성전자는 이를 해결한 HBM4E를 통해 제품의 신뢰성을 확보하고, AI 데이터센터의 전력소모 절감에도 기여할 것으로 보고 있다.

앞서 지난 2월 세계 최초로 삼성전자가 양산 출하한 HBM4는 엔비디아의 차세대 AI 가속기 ‘루빈’에 들어간다. HBM4E는 2027년 출시될 엔비디아의 차차세대 AI 가속기 플랫폼 ‘루빈 울트라’에 탑재된다.

삼성전자는 메모리 저장을 담당하는 HBM4E의 코어다이를 HBM4와 동일한 10나노급 6세대(1c) D램으로 만들었다. 두뇌 역할을 하는 베이스다이 역시 HBM4와 마찬가지로 삼성전자 파운드리의 4나노 공정을 적용했다.

이를 통해 초미세 공정의 안정성을 극대화하고, 동시에 수율과 양산성도 확보하면서 SK하이닉스·마이크론 등과의 차세대 HBM 경쟁에서 주도권을 공고히 할 수 있는 기반을 마련했다는 평가를 받는다.

이미 같은 조합으로 만든 HBM4가 속도와 전력효율 측면에서 글로벌 고객사로부터 합격점을 받아 양산 공급을 늘려가는 중이다. 향후 HBM4E 역시 양산 단계로 빠르게 전환할 것으로 내다보고 있다.

반도체 업계는 삼성전자가 지난 2월 업계 최고 속도를 구현한 HBM4를 양산 출하한 데 이어 불과 3개월 만에 차세대 HBM4E 샘플을 출하한 것을 두고 수요가 급증하는 HBM 시장에서 주도권 굳히기에 나섰다고 평가한다.

황상준 삼성전자 메모리사업부 개발담당 부사장은 “HBM4 양산 성공에 이어 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 밝혔다.