[주목! 이사람]삼성전자 고대역폭 메모리 플래시볼트 개발 주역들 "집단지성으로 목표 달성"

[서울=뉴시스] 김종민 기자 = 지난 12월 삼성전자 고대역폭 메모리 플래시볼트 ‘HBM2E Flashbolt’가 과학기술정보통신부에서 주관하는 2020년 52주차 IR52 장영실상에 선정됐다.

HBM(High Bandwidth Memory)은 최신 인공지능 서비스용 슈퍼컴퓨터, 네트워크, 그래픽카드 등의 프리미엄 시장에 최적의 솔루션을 제공하는 고대역폭 메모리다.

삼성전자가 2020년 2월 개발에 성공한 ‘HBM2E(High Bandwidth Memory 2 Extended, 고대역폭 메모리)’ 플래시볼트는 슈퍼컴퓨터의 연산을 위한 고성능, 고용량 D램이다. HBM2E는 HBM D램의 최신 규격으로, 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 메모리를 뜻한다.

실제로 16GB 용량의 플래시볼트는 기존 제품인 8GB HBM2 D램 ‘아쿠아볼트’ 대비 2배 많은 용량을 자랑한다. 대역폭도 307GB/s에서 538GB/s로 약 1.75배 향상됐다. 이 제품에는 16Gb D램 칩에 5600개 이상의 미세한 구멍을 뚫고 4만개 이상의 TSV 접합볼로 8개 칩을 수직 연결한 3D구조의 TSV 설계 기술이 적용됐다.

서로 다른 소속의 개발자들이 한 팀이 되고 담당 임원 및 실무자들이 모두 하나가 돼 '집단 지성'을 이용해 마침내 목표를 달성할 수 있었다. 

천기철 메모리사업부 CS팀 상무는 "최고 성능, 초고품질의 HBM2E를 위해 '신호 전송 최적화 회로 설계 기술'을 개발하고 최대 538GB/s의 초고속 성능을 달성했다"며 "이는 풀HD(5GB) 영화 107편을 1초에 전달할 수 있는 속도"라고 말했다.

천 상무는 "8개의 칩이 적층 구조로 동작할 때 가장 구현하기 까다로운 부분이 메모리 셀의 품질"이라며 "이를 해결하기 위해 시스템 ECC와 상호 보완 기능을 갖는 회로 기술을 개발했고, 최고 품질의 HBM2E 플래시볼트를 개발할 수 있었다"고 말했다.

그는 "고대역폭 메모리(HBM2E)는 글로벌 슈퍼컴퓨터(HPC)와 인공지능(AI) 업체들의 차세대 시스템을 위해 초고속, 초고온, 고신뢰성, 초절전 특성을 모두 만족하는 제품"이라며 "AI 서비스 구현을 위해 AI 트레이닝이나 인퍼런스 정밀도 향상에도 기여하기 때문에 코로나19로 인한 비대면 서비스 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

메모리사업부 DRAM PA팀 백철호씨는 "고용량, 초고속 HBM2E 플래시볼트 제품을 개발하기 위해 프로세스 아키텍처 기술 개발 및 수율, 특성, 품질을 포함한 양산성 확보에 집중했던 당시, 예상치 못한 위기의 순간들이 있었다"며 "다행히 어려운 순간마다 전문가 그룹의 집단 지성을 이용해 문제의 근원을 찾았고, 개선 아이디어를 모아 어려운 난관을 헤쳐 나갔가며 자연스럽게 차세대 HBM 개발의 토대도 마련됐다"고 말했다.

TSP총괄 메모리PKG개발팀 김구영씨는 "제 역할은 제품 개발 과정에서 범프 공정 이후 웨이퍼를 이용해 Post Fab 공정과 조립 공정을 거쳐 최종적으로 고객사에 출하되는 HBM 패키지 형태로 만드는 것이었다"며 "이번 제품의 핵심 기술은 초박형 웨이퍼 취급과 칩 스택 공정 기술이었는데요. 양산을 위한 성숙 수율 확보라는 목표를 달성해야 한다는 점이 가장 힘들었다"고 소회했다.

메모리사업부 DRAM 설계팀 손교민 마스터는 "AI의 발전뿐 아니라 5G를 위한 고속 네트워크 서버와 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 HBM의 활용도는 무궁무진한만큼 용량과 성능에 대한 요구사항은 계속 높아지고 있다"며 "이러한 니즈를 충족하기위해 더 높은 성능을 더 낮은 전력으로 공급하는 ‘HBM3’를 개발하려고 한다. 멈추지 않는 도전을 통해 미래를 선도해 나가는 삼성전자의 HBM을 만들어 나가겠다"고 밝혔다.


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