[폴리뉴스 류 진 기자] 삼성전자가 인공지능(AI) 응용 확산에 따른 5세대 12H(12단) 고대역폭메모리(HBM)인 36기가바이트(GB) HBM3E 12H의 상용화로 인공지능(AI) 메모리 시장 공략에 나선다.
삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문에서 HBM을 담당하는 상품기획실 김경륜 상무와 D램개발실 윤재윤 상무는 18일 삼성전자 뉴스룸 인터뷰에서 이같이 말했다.
삼성전자가 지난 2월 업계 최초로 개발한 12단 HBM3E는 현존 최대 용량과 초당 최대 1280GB의 대역폭을 자랑한다. 4세대인 8단 HBM3 대비 성능과 용량이 50% 이상 개선됐다.
김 상무는 "초기 HBM 시장에서는 하드웨어의 범용성이 중요했지만, 미래에는 킬러 앱을 중심으로 서비스가 성숙하면서 하드웨어 인프라가 서비스별로 최적화되는 과정을 필연적으로 겪을 것"이라고 내다봤다. 이어 "데이터를 저장하는 코어 다이(core die)는 단일화하고, 패키지와 베이스 다이 다변화를 통해 대응할 예정"이라고 덧붙였다.
그러면서 "프로세서와 메모리 업체가 제품을 개별적으로 최적화해서는 범용 인공지능(AGI) 시대가 요구하는 미래의 혁신을 만들어 내기 어렵다는 업계의 공감대가 있다"며 "맞춤형 HBM은 AGI 시대를 여는 교두보"라고 강조했다.
HBM3E 12H D램 개발에 대해 윤 상무는 "속도와 용량 측면에서 세계 최고 사양을 갖춘 제품"이라며 "HBM의 열 관리가 중요한데 '첨단 열압착 비전도성 접착 필름'(TC-NCF) 기술은 열 방출 측면에서 독보적인 경쟁력을 갖췄다"고 소개했다.
이어 "HBM의 열 저항은 칩 간격의 영향을 주로 받는데, 칩 사이에 적용되는 NCF 소재의 두께를 낮추고 열압착 기술을 통해 칩 간격을 줄이는 동시에 고단 적층에서의 칩 제어 기술을 고도화했다"고 설명했다.
김 상무는 "36GB HBM3E 12H D램은 현재 시장의 주요 제품인 16GB HBM3 8H 대비 2.25배 큰 용량의 제품으로, 상용화되면 빠른 속도로 주류 시장을 대체해 나갈 것"이라고 기대했다.
이어 "기존보다 더 적은 수의 AI 서버로도 동일한 초거대 언어 모델(LLM)을 서비스할 수 있어 총소유비용(TCO)이 절감되는 효과가 있다"며 "이 때문에 고객의 기대는 매우 높다"고 했다.
삼성전자의 5세대 HBM은 24Gb(기가비트) D램 칩을 12단으로 수직으로 쌓아 만들었다. 어드밴스드 열압착 비전도성 접착필름(TC-NCF)과 기술 노하우가 만난 성과다. NCF는 적층된 칩 사이를 절연하고 충격으로부터 연결 부위를 보호하기 위해 사용하는 고분자 물질이다.
윤 상무는 "(D램을) 많이 쌓을수록 데이터를 저장하는 코어 다이(D램 칩) 두께는 점점 얇아져 칩의 휘어짐이나 깨짐 현상으로 조립 난이도가 높아지고 열 저항이 커지는 문제가 발생한다"고 했다.
삼성전자는 칩 사이에 들어가는 NCF 두께를 줄이고 열압착 기술로 칩 간격을 줄여 고단 적층에서의 칩 제어 기술을 고도화했다. 12단 5세대 HBM은 칩 간 간격이 7마이크로미터(㎛)로 업계 최소 간격을 구현했다.
윤 상무는 "고온 열 특성에 최적화한 NCF 조립 기술과 최첨단 공정 기술을 통해 차세대 HBM4에 16H 기술까지 도입할 계획"이라고 강조했다.
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