삼성 'AI 반도체 게임체인저' 나온다…3차원 패키징 기술 선보여
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파운드리 포럼 2024서 공개삼성전자가 그래픽처리장치(GPU) 위에 고대역폭메모리(HBM)를 쌓아 인공지능(AI) 가속기를 만드는 ‘3차원(3D) 패키징’ 서비스를 연내 출시한다. GPU와 HBM을 수직으로 패키징하면 지금처럼 GPU와 HBM을 수평 배치했을 때보다 데이터 처리 속도가 빨라지고 전력 효율성이 높아진다. 3D 패키징이 AI 반도체 시장의 판도를 바꿀 ‘게임 체인저’로 평가되는 이유다.
GPU 위에 HBM 쌓는 기술
데이터 처리·전력 효율성 쑥
2032년 800억弗 시장 전망
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3D 패키징이 도입되면 GPU와 HBM을 수평으로 배치하고 연결할 때보다 데이터 처리 속도가 빨라진다. ‘실리콘인터포저’로 불리는 패키징 부품 없이 GPU와 HBM을 위아래로 배치하는 방식이다. 삼성전자 관계자는 “3D 패키징은 전력 소모량과 지연 현상을 줄인다”며 “반도체 전기 신호의 품질도 개선한다”고 설명했다.
삼성전자는 3D 패키징을 내년 출시할 예정인 6세대 HBM인 ‘HBM4’부터 적용할 계획인 것으로 알려졌다. HBM4는 엔비디아가 2026년 생산할 신형 AI 가속기 ‘루빈’ 시리즈에 들어갈 가능성이 높은 것으로 알려졌다. 저전력·고성능 HBM 수요가 늘어나고 있는 만큼 삼성전자는 3D 패키징 기술이 HBM 시장의 판도를 뒤집을 게임 체인저가 될 것으로 보고 있다.3D 패키징을 포함한 최첨단패키징 시장 규모는 계속 커지고 있다. 시장조사업체 MGI에 따르면 최첨단패키징 시장 규모는 지난해 345억달러(약 47조원)에서 2032년 800억달러로 증가할 것으로 전망된다.
삼성전자는 2027년 반도체의 데이터 전달 속도를 획기적으로 높여주는 ‘광학소자’까지 AI 가속기에 패키징하는 ‘올인원 이종 결합’ 기술을 선보일 계획이다.
황정수 기자 hjs@hankyung.com