삼성전자가 차세대 인공지능(AI) 반도체 시장 주도권 탈환을 위한 승부수를 던졌다. AI 가속기의 핵심 메모리로 꼽히는 7세대 고대역폭메모리(HBM) 제품 ‘HBM4E 12단’ 샘플을 글로벌 고객사에 처음 공급하며 차세대 HBM 경쟁에 본격 시동을 건 것이다.
삼성전자는 29일 HBM4E 12단 샘플을 세계 최초로 주요 고객사에 공급했다고 밝혔다. 지난 2월 HBM4 양산 출하를 시작한 지 약 3개월 만이다. 업계에서는 삼성전자가 최근 뒤처졌다는 평가를 받던 AI 메모리 시장에서 기술 리더십 회복에 나섰다는 분석이 나온다.
HBM4E는 엔비디아 차세대 GPU와 AI 가속기에 탑재될 가능성이 높은 차세대 메모리다. 대규모 언어모델(LLM), 생성형 AI, AI 추론 서비스 확대에 따라 초고속 데이터 처리 능력이 요구되면서 HBM 수요도 빠르게 증가하고 있다.
<>속도·대역폭·용량 모두 끌어올렸다
삼성전자가 공개한 HBM4E는 성능 전반에서 기존 제품 대비 개선 폭을 키웠다. 핀당 동작 속도는 최대 16Gbps로 전작 HBM4 대비 약 20% 향상됐다. 단일 스택 기준 대역폭은 초당 3.6TB 수준이다. AI 모델 학습과 추론 과정에서 방대한 데이터를 동시에 처리해야 하는 차세대 AI 시스템에 최적화됐다는 설명이다.
용량도 확대됐다. 이번에 공급한 12단 제품은 48GB 용량을 구현했으며, 향후 8단 32GB와 16단 64GB 제품까지 라인업을 넓힐 계획이다. AI 데이터센터 사업자들이 요구하는 고용량 메모리 수요에 대응하기 위한 전략으로 풀이된다.
전력 효율과 발열 성능 개선도 핵심 경쟁력으로 꼽힌다. 삼성전자는 저전력 회로 설계와 패키징 구조 최적화를 통해 에너지 효율을 전작 대비 16% 높였고, 열 저항 특성 역시 14% 이상 개선했다고 설명했다. 전력 비용 부담이 커지는 AI 데이터센터 환경에서 중요한 경쟁 요소다.
<>메모리·파운드리 결합한 ‘원스톱 전략’
이번 HBM4E에는 삼성전자의 메모리와 파운드리 기술력이 동시에 적용됐다. 최선단 1c D램 공정과 자체 4나노 로직 다이를 결합해 성능과 수율을 동시에 확보했다는 게 회사 측 설명이다.
특히 업계에서는 삼성전자가 메모리, 파운드리, 시스템LSI, 첨단 패키징을 모두 자체적으로 수행할 수 있다는 점에 주목하고 있다. AI 반도체 공급망 경쟁이 치열해지는 상황에서 ‘원스톱 턴키’ 생산 체계를 통해 고객사 확보에 나설 수 있기 때문이다.
시장조사업체들은 글로벌 HBM 시장이 향후 수년간 폭발적인 성장세를 이어갈 것으로 전망하고 있다. 엔비디아를 비롯한 글로벌 빅테크 기업들이 차세대 AI 칩 개발 경쟁에 속도를 내면서 HBM 공급 능력이 반도체 기업 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소로 떠올랐다.
삼성전자는 이번 HBM4E 공급을 계기로 차세대 AI 메모리 시장 공략을 강화할 방침이다. 고객 일정에 맞춰 양산 체제를 구축하고 차세대 AI 인프라 시장 확대에 적극 대응하겠다는 전략이다.
황상준 삼성전자 메모리사업부 개발담당 부사장은 “HBM4 양산 성공에 이어 HBM4E 샘플 공급까지 안정적으로 진행하며 기술 경쟁력을 다시 한번 입증했다”며 “선제적인 생산 투자와 기술 초격차를 기반으로 글로벌 AI 메모리 시장 성장을 주도하겠다”고 말했다.
업계에서는 삼성전자의 이번 행보가 SK하이닉스 중심으로 재편된 HBM 시장 판도 변화의 신호탄이 될 수 있다는 관측도 나온다. 다만 실제 고객사 채택과 대규모 양산 안정성 확보 여부가 향후 시장 경쟁의 핵심 변수가 될 전망이다.
