▲ 사진=삼성전자 제공

삼성전자가 업계 최고 성능의 차세대 고대역폭 메모리(HBM)인 HBM4를 세계 최초로 양산 출하하며 본격적인 시장 선점 경쟁에 돌입했다.

삼성전자는 이번 HBM4 제품에 10나노급 6세대 공정인 1c D램을 적용하고, 베이스 다이에는 파운드리 4나노 공정을 도입해 초기 양산 단계부터 높은 수율과 성능을 동시에 확보했다고 밝혔다. 회사 측은 기존 검증 공정 중심의 접근에서 벗어나 최선단 공정을 선제 적용함으로써 성능 확장성과 공급 안정성을 확보했다고 설명했다.

HBM4의 데이터 처리 속도는 JEDEC 표준(8Gbps)을 약 46% 웃도는 11.7Gbps 수준으로, 전작 HBM3E 대비 약 22% 향상됐다. 최대 13Gbps 구현도 가능해 대규모 AI 연산 환경에서 발생하는 데이터 병목 현상 해소에 기여할 것으로 전망된다. 단일 스택 기준 메모리 대역폭 역시 최대 3.3TB/s로, HBM3E 대비 약 2.7배 확대됐다.

삼성전자는 핀 수 증가에 따른 전력 및 발열 문제를 해결하기 위해 저전력 설계와 TSV 저전압 기술, 전력 분배 네트워크 최적화를 적용했다. 이를 통해 에너지 효율은 전 세대 대비 약 40% 개선됐으며, 열 저항과 방열 특성도 각각 10%, 30% 향상됐다.

제품은 12단 적층 기준 24GB에서 36GB 용량을 제공하며, 향후 16단 적층 기술을 통해 최대 48GB까지 확장할 계획이다. 데이터센터 및 AI 가속기 환경에서 GPU 성능 극대화와 함께 전력 및 냉각 비용 절감 효과도 기대된다.

삼성전자는 메모리, 파운드리, 로직, 패키징을 아우르는 IDM 기반 원스톱 생산 체계를 강점으로 내세우며, DTCO 협업을 통해 차세대 HBM 제품 경쟁력을 지속 강화할 방침이다. 또한 주요 GPU 및 ASIC 설계 기업들과의 협력 확대를 통해 공급 기반을 넓히고, 2026년 HBM 매출을 전년 대비 세 배 이상 확대한다는 목표를 세웠다.

회사는 향후 HBM 수요 증가에 대비해 생산 인프라 확충에도 속도를 내고 있다. 평택사업장 신규 라인을 중심으로 HBM 생산 역량을 확대하고, 수요 변동에도 유연하게 대응할 수 있는 공급 체계를 구축한다는 전략이다.

한편 삼성전자는 2026년 하반기 HBM4E 샘플 출하에 이어, 2027년에는 고객 맞춤형 Custom HBM 공급도 본격화할 계획이다.