삼성전자, 샤인볼트로 본격 경쟁 돌입[초거대 AI 시대③]

[서울=뉴시스]이현주 기자 = 삼성전자는 초고성능 차세대 고대역폭메모리인 HBM3E D램 '샤인볼트' 등 차세대 메모리 솔루션을 공개하며 초거대 인공지능(AI) 시대 주도에 박차를 가하고 있다.

29일 업계에 따르면 삼성전자는 최근 미국 실리콘밸리에서 '삼성 메모리 테크 데이 2023'을 열고 방대한 데이터를 빠르고, 쉽게 처리하려는 글로벌 IT 고객의 요구에 부응할 수 있는 다양한 최신 메모리 로드맵을 공개했다.

HBM(고대역폭메모리)은 여러 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 끌어올린 고부가가치·고성능 제품이다. D램을 많이 쌓은 만큼 데이터 저장 용량이 크고, 데이터 처리 속도도 빨라 AI 시대의 필수재로 꼽힌다.

HBM은 국내 메모리 반도체 기업인 SK하이닉스가 세계 최초로 개발했다. 이후 SK하이닉스와 삼성전자는 서로 엎치락뒤치락 하며 HBM 시장에서 치열한 경쟁을 벌이고 있다.

삼성전자는 2세대 'HBM2'를 먼저 양산에 들어가며 시장 주도권을 가져갔지만, SK하이닉스는 다시 지난해 4세대 'HBM3'를 삼성전자보다 먼저 개발했다. '세계 최초' 타이틀을 서로 주고 받는 모양새다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 SK하이닉스는 지난해 글로벌 HBM 시장 점유율 50%로 1위를 차지했고, 삼성전자(40%)와 마이크론(10%)이 뒤를 이었다. 올해는 SK하이닉스와 삼성전자가 각각 46~49%로 어깨를 나란히 할 것이라는 예측이다.

글로벌 D램 1위 업체지만 HBM 경쟁에 있어서는 2위 SK하이닉스에 뒤쳐져 있다는 평가를 받고 있는 삼성전자는 선두 탈환에 박차를 가하고 있다. 

삼성전자는 이번 메모리 테크 데이 행사에서 초고성능 차세대 고대역폭메모리인 HBM3E D램 '샤인볼트(Shinebolt)'를 공개했다.

'샤인볼트'는 데이터 입출력 핀 1개당 최대 9.8Gbps의 고성능을 제공하며, 이는 초당 최대 1.2TB 이상의 데이터를 처리할 수 있는 속도이다. 영화 40편을 1초 만에 처리할 수 있는 속도다.

삼성전자는 현재 시장 주력 제품인 HBM3의 8단, 12단 제품을 양산 중이며, 차세대 제품인 HBM3E도 고객에게 샘플을 전달하고 있다. 또 HBM D램을 회사의 최첨단 패키지 기술, 파운드리과 결합해 고객사에 맞춤형 턴키(일괄 생산) 서비스로 제공한다는 계획이다.

아울러 삼성전자가 현재 개발 중인 차세대(6세대) 11나노급 D램은 업계 최대 수준의 집적도를 목표로 하고 있다. 메모리는 작게 만들수록 전력 효율과 성능이 높아지는 경향이 있어, 집적도가 제품의 핵심 경쟁력이다.

10나노 이하 D램은 3D(3차원) 신구조 도입도 준비 중이다. 메모리를 얇게 수직으로 쌓아 단일 칩으로도 100Gb(기가비트) 이상의 용량을 확보할 수 있다. 메모리의 크기는 유지하면서도 고성능, 고용량, 저전력 반도체를 만들 수 있는 기술이다.

삼성전자는 또 차세대 낸드 플래시인 9세대(300단 이상) V낸드는 두 번에 나눠 쌓아 올리는 '더블 스택(Double Stack)' 구조를 채택했다고 밝혔다. 이 기술은 경쟁사의 '트리플 스택(Triple Stack)' 대비 원가 경쟁력 면에서 앞선다는 업계의 평가를 받고 있다.

삼성전자는 이를 통해 구현할 수 있는 최고 단수를 개발 중이며, 동작 칩을 성공적으로 확보했다. 이에 따라 삼성전자가 내년 초 업계 최초로 9세대 낸드 양산에 들어갈 가능성이 커졌다. 이어 '1000단 V낸드'까지 초고층 낸드 시대를 선도하겠다는 입장을 밝혔다.


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