구자흠 삼성전자 부사장 "HBM5에 2나노 공정 적용… AI 승부수"

테슬라 등 AI 고객 수주 확대
‘턴키 솔루션’ 앞세워 점유율↑

구자흠 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실장 부사장. 삼성전자 제공

삼성전자가 고대역폭 메모리(HBM) 시장 주도권 확보를 위해 차세대 HBM5에 최선단 2나노 공정을 적용하겠다는 구상을 공개했다. 동작 속도와 에너지 효율을 한층 더 높여 인공지능(AI)은 물론 첨단 컴퓨팅과 로보틱스 등 미래 시장에 대응하겠다는 계획이다.

삼성전자 파운드리사업부 기술개발실장 구자흠(사진) 부사장은 27일 자사 반도체 뉴스룸 인터뷰에서 "HBM5는 HBM4E보다 동작 속도를 약 50% 이상 향상해야 할 것으로 예상된다"며 "베이스 다이에는 동작 속도는 물론 전력 효율 관점에서도 큰 폭의 개선을 이끌어낼 수 있는 최선단 공정을 준비하고 있다"고 말했다.

이어 "HBM5의 베이스 다이는 게이트올어라운드(GAA) 구조를 사용하는 2나노 공정을 적용하고 더욱 높은 집적도의 실리콘 관통 전극(TSV)를 구현할 예정"이라고 밝혔다.

베이스 다이란 HBM 적층 구조에서 코어다이 하부에 위치해 그래픽처리장치(GPU), 중앙처리장치(CPU) 등 외부 프로세서와 HBM 간 데이터를 연결하는 고속 인터페이스 역할을 하는 로직 다이다. HBM4부터 베이스다이에 파운드리 선단 공정이 적용되면서 성능과 전력 효율을 높이는 핵심 기술로 자리 잡았다.

구자흠 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실장 부사장. 삼성전자 제공

구 부사장은 종합 반도체 회사로서 HBM 구현의 장점에 대해 "삼성전자 HBM은 설계, 제조, 패키징을 모두 삼성전자가 하는 턴키 솔루션 제품"이라며 "설계부터 최적화에 유리하고 양산 제품 완성 시간도 단축할 수 있다. 비용 관점에서도 매우 유리하다"고 강조했다.

아울러 삼성전자 파운드리의 선단 공정 경쟁력에 대해 "세계 최초 GAA 공정을 적용한 3나노 공정 양산에 이어, 작년 하반기에는 2나노 1세대 공정 양산을 시작했다"며 "올해 하반기에는 수율과 성능을 개선한 2나노 2세대 공정 기반의 모바일향 신제품 양산을 시작할 예정"이라고 말했다.

이에 따라 모바일 고객사뿐만 아니라 테슬라와 다수의 AI·고성능컴퓨팅(HPC)·클라우드서비스제공사(CSP) 등 대형 고객사 수주가 잇따르고 있다고 전했다.

구자흠 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실장 부사장. 삼성전자 제공

구 부사장은 "4나노 공정도 다년간의 양산 경험과 개선을 통해 안정적 수율과 성능 경쟁력을 확보했다"며 "삼성 파운드리는 앞으로도 선단 공정의 탄탄한 기술 경쟁력을 바탕으로 시장 점유율을 지속 확대해 나갈 계획"이라고 말했다.

삼성 파운드리는 모바일 중심에서 AI·HPC, 오토모티브, 로보틱스 등으로 응용처를 확대하고 있다. AI·HPC 분야에서는 첨단 패키징(Advanced Package)과 HBM을 연계한 원스톱 솔루션을 제공하고, 데이터센터용 실리콘 포토닉스와 플러거블 옵틱스(PO), 코패키지드 옵틱스(CPO) 기술도 개발 중이다.

삼성전자 HBM4E 제품 이미지. 삼성전자 제공

구 부사장은 "4나노 기반 HBM4 베이스다이에서 얻은 경험과 기술 경쟁력을 바탕으로 HBM5에서도 2나노 공정을 선제 도입하겠다"며 "모바일과 HBM을 넘어 전장, AI·HPC, 로보틱스 등 다양한 분야로 고객 협력을 확대해 나가겠다"고 덧붙였다.

이상현 기자 ishsy@dt.co.kr