[아이뉴스24 권서아 기자] 삼성전자가 메모리 기술 한계 극복을 위한 '큐브(CUBE)' 전략을 공개하고 차세대 AI 메모리 'zHBM' 개발에 속도를 낸다. zHBM은 다음 세대 제품인 7세대 고대역폭 메모리(HBM4E) 대비 최대 8배 높은 성능을 목표로 한다.
최장석 삼성전자 반도체(DS)부문 메모리사업부 상품기획팀장(상무)은 1일 대만 타이베이에서 열린 '세미콘 타이완 2026'에서 'CUBE' 전략을 공개했다. 이 전략은 △용량(Capacity) △최적화(Utilization) △대역폭(Bandwidth) △전력·열 효율(Efficiency)을 의미한다.
차세대 메모리 'zHBM'은 AI 가속기(GPU·NPU 등) 옆에 HBM을 배치하는 기존 방식과 달리 가속기 위에 HBM을 직접 쌓아 데이터 이동 거리를 줄인다.
CUBE...용량·최적화·대역폭·효율로 한계 돌파
최 상무는 "인쇄회로기판(PCB) 면적에 제한되지 않고, 보드 면적을 키우지 않고도 수직으로 확장해 메모리 용량을 늘릴 것"이라며 "3차원(3D)은 단순히 쌓는 것이 아니라 각 층을 어떻게 활용하느냐가 핵심"이라고 말했다.
이어 "삼성은 데이터 처리 지연을 없애기 위해 로직(연산칩)과 메모리 배치를 최적화하고 있다"며 "(칩) 다이(Die) 사이의 거리를 획기적으로 단축함으로써 수직 고속도로를 형성해 대역폭(신호를 처리하는 층)을 획기적으로 개선할 수 있다"고 설명했다.
전력·열 효율과 관련해서는 "3D의 최종 목표는 단일 비트(데이터의 단위)의 데이터를 이동시키는 데 필요한 에너지를 줄이는 것"이라며 "구조적 효율성을 높여 와트(W)당 성능을 극대화하고 있다"고 밝혔다.
HBM5·zNAND-O 등 메모리 개발 속도
삼성전자는 HBM2(2세대)부터 HBM4E, HBM5(8세대)까지 용량·대역폭·전력 효율·열 관리 기술을 고도화하고 있다.
HBM5는 HBM4E 대비 △성능 8배 △와트당 성능 20% 향상 △열 저항 20% 감소를 목표로 한다.
zHBM은 HBM5 대비 △성능 4~8배 △와트당 성능 3배 향상 △열 저항 75~90% 감소를 목표로 한다.
대용량 AI 연산용 메모리인 zNAND-O도 개발 중이다. zNAND-O는 D램 대비 10배 높은 비트 밀도와 NAND 대비 7배 높은 읽기 대역폭 및 전력 효율성을 목표로 한다. 2028년 샘플 공급을 시작할 계획이다.
D램·낸드 모두 세계 1위…생산능력 많아
삼성전자는 D램과 낸드플래시 시장에서 모두 글로벌 1위를 기록하고 있다.
카운터포인트리서치에 따르면 삼성전자는 올해 2분기 글로벌 D램 시장에서 매출 기준 39%의 점유율로 1위를 차지했다. SK하이닉스(26%)와 마이크론(25%)은 각각 2·3위를 기록했다.
트렌드포스에 따르면 삼성전자는 같은 기간 낸드플래시 시장에서도 매출 약 230억6000만달러(약 31조5700억원), 점유율 29.3%로 1위를 기록했다. 매출은 전 분기 대비 70.7% 증가했다.
옴디아는 삼성전자의 올해 D램 생산능력을 300밀리미터(㎜) 웨이퍼 기준 연간 약 817만5000장으로 전망했다. SK하이닉스(약 666만장)와 마이크론(약 360만장)보다 각각 1.28배, 2.27배 많다.
낸드 웨이퍼(반도체 원판) 생산량은 삼성전자가 약 477만장, SK하이닉스·솔리다임이 약 279만장으로 전망됐다.
삼성전자는 기술 경쟁력과 생산능력을 앞세워 범용 D램·낸드부터 HBM과 기업용 반도체저장장치(SSD)까지 메모리 시장 주도권을 확대한다는 계획이다.
/권서아 기자(seoahkwon@inews24.com)