삼성전자가 생산한 6세대 고대역폭메모리(HBM4)가 12일 엔비디아를 향해 떠났다. 세계 최초로 HBM4 출하를 시작하며 차세대 HBM 시장에 첫 깃발을 꽂은 것이다. 동작 속도 역시 초당 최대 13기가비트(Gb)로 업계 최고 수준의 성능을 갖춘 것으로 평가된다.
삼성전자는 이날 HBM4 양산 출하에 돌입했다고 밝혔다. 인천항을 떠난 칩은 엔비디아가 올 하반기 출시하는 차세대 인공지능(AI) 가속기 ‘베라 루빈’에 탑재될 예정이다. 삼성전자는 당초 설 연휴 직후로 예정됐던 출하 시점을 고객사와 협의를 거쳐 약 1주일 앞당겼다.
삼성전자는 지난해만 해도 HBM3E(5세대) 12단 퀄(품질) 테스트 통과에 실패하는 등 고전을 면치 못했다. SK하이닉스가 엔비디아 물량을 사실상 독점하며 우위를 굳혔고, 삼성전자는 위기론까지 겪어야 했다. 하지만 세계 1호 HBM4 출하를 기점으로 삼성전자가 AI 반도체 시장 주도권 탈환에 나섰다는 평가가 나온다.
삼성전자의 HBM4는 전 세대인 HBM3E 대비 데이터 처리 속도가 약 1.22배 향상됐다. 삼성전자가 최선단 공정 1c D램(10나노급 6세대)을 선제적으로 도입했기 때문이다. 1c D램은 전 세대인 1b(10나노급 5세대)와 비교해 더 많은 데이터를 더 적은 에너지로 빠르게 처리할 수 있다.
황상준 삼성전자 메모리개발담당 부사장은 “기존에 검증된 공정을 적용하던 전례를 깨고 1c D램과 파운드리 4나노 등 최선단 공정을 적용했다”며 “공정 경쟁력과 설계 개선을 통해 고객의 성능 상향 요구에 적기에 대응할 수 있었다”고 말했다.
삼성전자 HBM4는 국제반도체 표준협의기구(JEDEC)가 제시하는 표준인 8Gbps(초당 기가비트)를 약 46% 웃도는 11.7Gbps의 동작 속도를 안정적으로 확보하고, 최대로는 13Gbps까지 구현할 수 있다는 게 회사 설명이다. 또 코어 다이에 저전력 설계 기술을 적용해 전 세대 대비 에너지 효율 약 40%, 열 저항 특성 약 10%, 방열 특성 약 30%가 개선됐다고 한다.
향후 용량도 더욱 확대할 계획이다. HBM3E와 HBM4의 8단 용량은 24기가바이트(GB), 12단은 36GB다. 삼성전자는 고객사의 제품 일정에 맞춰 HBM4에 16단 적층 기술을 적용, 최대 48GB까지 용량을 확장할 예정이다.
삼성전자는 나아가 HBM4보다 속도와 전력 효율을 한층 끌어올린 7세대 HBM4E를 올해 하반기 샘플 출하할 계획이라는 스케줄까지 공개했다. 내년부터는 고객 맞춤형 HBM도 순차적으로 시제품 공급에 나설 예정이다. 업계에서는 AI 반도체 시장이 점차 고객 맞춤형 구조로 변화할 것으로 보고 있다.
삼성전자는 전거래일보다 1만800원(6.44%) 오른 17만8600원으로 장을 마감해 사상 첫 ‘17만 전자’에 올라섰다. 장중 17만9600원까지 치솟아 ‘18만 전자’ 직전까지 갔다. 외국인 투자자가 이날 2조4000억원 가까이 순매수했다. 이날 삼성전자 시총은 약 1057조원을 기록해 1000조원대로 복귀했다.
이재원 신한투자증권 연구원은 “삼성전자가 장중 7% 이상 급등하며 5500포인트 돌파를 주도했다”며 “더 성능 좋은 AI를 위해 더 많은 반도체를 필요로 하는 상황이 반영된 것”이라고 분석했다.
차민주 권중혁 기자 lali@kmib.co.kr
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