삼성 차세대 AI용 메모리 출격…"압도적 1위로"

실리콘밸리서 '메모리 테크데이'

HBM3E·3D D램·저전력 모듈
美서 차세대 메모리 전략 밝혀

"2년내 차량용 메모리 1위"
구체적 목표 처음으로 제시

사진=연합뉴스

삼성전자가 미국 실리콘밸리에서 HBM3E D램 등 차세대 메모리 반도체를 공개했다. 생성형 인공지능(AI)의 고성능화를 지원하는 고대역폭·저전력 메모리 시장에서도 주도권을 가져가겠다는 전략이다.

“초거대 AI 시대 주도”

삼성전자는 20일 미국 캘리포니아주 새너제이에 있는 맥에너리컨벤션에서 ‘삼성 메모리 테크데이 2023’을 열어 초거대 AI 시대를 주도할 메모리 솔루션을 대거 공개했다. 초거대 AI는 대량의 데이터 학습을 통해 사람처럼 종합적인 추론이 가능한 AI다. 첨단 기술 노하우가 적용된 고성능·고용량·저전력 D램 신제품을 통해 초거대 AI 사업을 하는 빅테크들을 공략하겠다는 게 삼성전자의 전략이다.

행사 때 고객사들의 큰 관심을 받은 건 HBM3E다. HBM은 D램 여러 개를 쌓아 용량과 데이터 처리 속도를 끌어올린 제품이다. 최근 생성형 AI 확산으로 수요가 커지고 있다.

샤인볼트란 이름이 붙은 삼성전자의 HBM3E는 기존 AI용 HBM3 D램보다 용량을 1.5배 늘리고, 처리 속도는 약 50% 향상시켰다. 성능을 높이면서도 전력효율은 10% 개선했다고 회사 측은 설명했다. 초당 최대 1.2테라바이트(TB) 이상의 데이터를 처리할 수 있다. 이는 30기가바이트(GB) 용량의 고화질 영화 40편을 1초 만에 처리할 수 있는 속도다. 칩을 쌓을 때 활용되는 비전도성접착필름(NCF) 기술을 통해 열전도를 극대화한 것도 장점으로 꼽힌다. 삼성전자는 엔비디아, AMD 등 주요 고객사에 샘플을 전달했고 최첨단 패키징과 파운드리(반도체 수탁생산)까지 결합한 ‘맞춤형 턴키 서비스’도 제공할 예정이다.

3D D램으로 100Gb 용량 도전

삼성전자는 지난 5월 12㎚(나노미터·1㎚=10억분의 1m)급 D램 양산에 이어 차세대 11㎚급 D램도 개발 중이라고 밝혔다. 이와 함께 10㎚ 이하 D램에서 3차원(3D) 신구조 도입을 준비하고 있으며, 이를 통해 단일 칩에서 100Gb(기가비트) 이상으로 용량을 확대할 계획이라고 설명했다. 구체적인 방법론을 제시하지 않았지만 D램에 평면으로 배치하는 트랜지스터를 위로 쌓는 방식일 것으로 추정된다.

AI가 스마트폰, 전기차, 가전 등 개별 디바이스에서 널리 활용되는 ‘온디바이스 AI’ 시대를 겨냥한 제품도 선보였다. 7.5Gbps LPDDR5X CAMM2가 대표적이다. 전력 소모가 적으면서도 적용되는 제품의 부피를 줄여 내부 공간을 더 효율적으로 사용할 수 있게 한다. 삼성전자 관계자는 “CAMM2는 차세대 PC·노트북 D램 시장의 판도를 바꿀 제품”이라고 설명했다.

차량용 GDDR7 공개

차량용 메모리 반도체도 삼성전자가 ‘중장기 성장동력’으로 삼고 있는 분야다. 자율주행 시스템 고도화에 따라 고속·고용량 D램, 여러 개의 시스템 반도체와 데이터를 공유할 수 있는 솔리드스테이트드라이브(SSD) 등의 수요가 급증할 전망이기 때문이다.

삼성전자는 이날 “2025년 차량용 메모리 반도체 시장에서 1위를 차지할 것”이라는 목표를 처음으로 제시하고 ‘탈부착 가능한 차량용 SSD’를 처음으로 공개했다. 최대 6500MB/s의 연속 읽기 속도를 지원하고 용량은 4TB에 달한다. 탈부착이 가능해 쉽게 SSD를 교체할 수 있는 것도 특징이다. 이 밖에 차량용 고대역폭 GDDR7, 패키지 크기를 줄인 LPDDR5X 등도 고객사의 관심을 끌었다.

이정배 삼성전자 메모리사업부장(사장)은 “새로운 구조와 소재 도입을 통해 초거대 AI 시대 난제를 극복해 나가겠다”며 “고객·파트너사와의 밀접한 협력으로 한계를 뛰어넘은 확장된 솔루션을 제공해 메모리 시장을 지속적으로 선도해나갈 것”이라고 말했다.

실리콘밸리=최진석 특파원/황정수 기자 iskra@hankyung.com