삼성전자가 차세대 인공지능(AI) 메모리 시장 주도권 탈환을 위한 승부수를 던졌다. 업계 최초 수준의 공정 기술과 새로운 열관리 구조를 적용한 8세대 고대역폭메모리(HBM5)를 공개하며 AI 반도체 경쟁에서 기술 우위를 확보하겠다는 전략이다.
삼성전자는 2일 대만 타이베이에서 열린 ‘컴퓨텍스 2026’에서 HBM5 실물 목업을 처음 선보였다. 그동안 차세대 HBM 개발 방향성은 알려졌지만 실제 제품 구조가 공개된 것은 이번이 처음이다.
현장에서 기자들과 만난 송재혁 삼성전자 최고기술책임자(CTO)는 “AI 산업이 급속도로 고도화되면서 단순 메모리 경쟁을 넘어 파운드리·로직·패키징을 아우르는 통합 반도체 역량이 중요해지고 있다”며 “삼성전자는 전체 AI 반도체 생태계를 대응할 수 있는 토털 솔루션 경쟁력을 강화하고 있다”고 말했다.
삼성전자가 이번에 특히 강조한 부분은 발열 제어 기술이다. AI 연산 성능이 높아질수록 HBM은 더 많은 데이터를 더 빠르게 처리해야 하고, 이 과정에서 발생하는 열을 얼마나 안정적으로 제어하느냐가 핵심 경쟁력으로 떠오르고 있다.
삼성전자는 이를 해결하기 위해 새로운 구조인 ‘HPB(Heat Path Block)’ 기술을 HBM5에 적용한다. HPB는 메모리 칩 적층 구조 내부에 별도의 열 전달 통로를 만들어 열이 특정 지점에 집중되지 않도록 설계한 기술이다.
송 CTO는 “건물의 굴뚝처럼 열이 빠져나갈 수 있는 경로를 추가한 개념”이라며 “열 저항을 낮추고 안정적인 동작 환경을 구현하는 데 초점을 맞췄다”고 설명했다.
업계에서는 AI 서버용 GPU 성능 경쟁이 치열해질수록 HBM 발열 문제가 더 중요해질 것으로 보고 있다. 메모리 적층 수가 늘어나고 데이터 처리 속도가 빨라질수록 냉각 효율이 제품 수율과 성능을 좌우할 가능성이 크기 때문이다.
삼성전자는 HBM5에 자사 2나노 공정 기반 베이스다이를 적용할 계획이다. 메모리 기업이 자체 최첨단 파운드리 기술까지 결합하는 방식은 삼성전자가 가진 차별화 요소로 꼽힌다. 업계에서는 이를 통해 전력 효율과 데이터 처리 속도 측면에서 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 보고 있다.
삼성전자는 이미 HBM4E 단계에서 HPB 기술 검증을 마친 상태다. 이번 전시에서는 최근 샘플 공급을 시작한 HBM4E 웨이퍼와 칩셋도 함께 공개했다.
HBM4E는 삼성전자 최신 1c D램 공정과 4나노 베이스다이를 결합한 제품으로, 핀당 최대 16Gbps 속도와 초당 4TB급 대역폭 구현이 가능하다. AI 학습과 추론에 필요한 초고속 데이터 처리 능력을 강화한 것이 특징.
시장에서는 삼성전자의 이번 공개를 단순 기술 시연 이상의 의미로 해석하고 있다. 현재 HBM 시장은 SK하이닉스가 엔비디아 공급망 주도권을 확보하며 우위를 점하고 있지만, 삼성전자가 차세대 HBM5와 첨단 공정을 앞세워 반격에 나섰다는 분석이다.
특히 삼성전자가 메모리와 파운드리 사업을 동시에 보유한 만큼 향후 AI 반도체 시장에서 ‘통합 설계·생산 체제’를 강점으로 활용할 가능성이 크다는 평가가 나온다. AI 인프라 경쟁이 장기화되는 가운데 HBM 기술 패권 경쟁도 한층 치열해질 전망이다.
