12단 HBM 치고나간 삼성…AI칩 승부수

◆ 불붙은 HBM 전쟁 ◆

생성형 인공지능(AI) 시장의 폭발적인 성장으로 메모리반도체 기업들의 고대역폭메모리(HBM) 경쟁이 고조되는 가운데 삼성전자가 업계에서 처음으로 D램 칩을 12단으로 쌓은 '5세대 HBM' D램(사진) 개발에 성공했다. 이에 앞서 '팀USA'를 등에 업은 글로벌 D램 3위 미국 반도체 기업 마이크론테크놀로지는 5세대 HBM인 HBM3E 양산에 돌입했다고 선언했다. HBM 시장을 주도해온 SK하이닉스와 삼성전자를 향해 포문을 연 것이다.

27일 삼성전자는 24기가비트(Gb) D램 칩을 '실리콘 관통 전극(TSV)' 기술로 12단까지 적층해 업계 최대 용량인 36기가바이트(GB) HBM3E 12H(High)를 구현했다고 밝혔다.

TSV는 수천 개의 미세 구멍을 뚫은 D램 칩을 수직으로 쌓아 칩 사이를 전극으로 연결하는 기술을 뜻한다. 삼성전자는 TSV 기술을 이용해 3GB 용량인 24Gb D램을 수직으로 12개 쌓아 최대 용량을 구현해냈다.

삼성전자는 HBM3E 12H 샘플을 고객사에 제공하기 시작했고, 올 상반기 양산에 들어갈 계획이다.

삼성전자의 공식 발표 직전 마이크론은 엔비디아의 차세대 AI 칩에 들어갈 HBM 반도체 양산을 시작했다고 26일(현지시간) 밝혔다. 마이크론이 양산을 시작한 제품은 D램을 8단으로 쌓은 24GB HBM3E 제품이다.

이 제품은 엔비디아가 오는 2분기 출하를 시작하는 H200 그래픽처리장치(GPU)에 사용될 것이라는 게 마이크론 측 설명이다. H200은 현재 엔비디아의 주력 제품인 H100을 대체할 새로운 칩이다. 마이크론은 자사 HBM3E의 전력 소비가 경쟁사 제품보다 30% 적다는 점을 강조했다. 수미트 사다나 마이크론 부사장은 "마이크론은 이번 HBM3E 출시로 양산 속도, 업계 최고의 성능, 차별화된 전력효율이라는 세 가지를 모두 달성했다"고 말했다.

마이크론의 HBM3E 양산 시점은 삼성전자·SK하이닉스에 앞선 것이다. SK하이닉스는 오는 3월 HBM3E 양산에 들어갈 예정이고, 삼성전자는 HBM3E 8단 제품과 12단 제품 모두 올 상반기 양산을 목표로 하고 있다.

HBM 시장에서 마이크론의 공세가 이어지면서 D램 시장을 장악해왔던 삼성전자와 SK하이닉스에 긴장감이 감도는 상황이다. 채민숙 한국투자증권 연구원은 "올해 1분기에는 HBM의 D램 내 매출 비중이 처음으로 20%를 넘어설 것"이라고 내다봤다.

[최승진 기자 / 성승훈 기자]

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