삼성전자가 세계 최초로 차세대 고대역폭메모리(HBM4)를 양산 출하하며 본격적인 HBM4 시장 선점에 나섰다.

삼성전자는 개발 초기부터 JEDEC 기준을 상회하는 성능을 목표로 HBM4를 설계했으며, 이번 제품에 최선단 1c D램(10나노급 6세대)과 파운드리 4나노 공정을 적용해 양산 초기부터 안정적인 수율과 업계 최고 수준의 성능을 확보했다고 12일 밝혔다.

황상준 삼성전자 메모리개발담당 부사장은 "삼성전자 HBM4는 기존에 검증된 공정을 적용하던 전례를 깨고 1c D램 및 Foundry 4나노와 같은 최선단 공정을 적용했다"며 "공정 경쟁력과 설계 개선을 통해 성능 확장을 위한 여력을 충분히 확보함으로써, 고객의 성능 상향 요구를 적기에 충족할 수 있었다"고 말했다.

■ 11.7Gbps 동작 속도 확보…최대 13Gbps 구현

삼성전자 HBM4는 JEDEC 표준 8Gbps 대비 약 46% 높은 11.7Gbps 동작 속도를 안정적으로 구현했으며, 최대 13Gbps까지 확장 가능한 것이 특징이다. 이는 전작 HBM3E 최대 핀 속도 9.6Gbps 대비 약 1.22배 향상된 수준이다.

단일 스택 기준 메모리 대역폭은 최대 3.3TB/s로, 고객사 요구 수준인 3.0TB/s를 상회한다. 또한 12단 적층 기술을 적용해 24GB~36GB 용량을 제공하며, 향후 16단 적층을 통해 최대 48GB까지 확장할 계획이다.

■ 저전력 설계·PDN 최적화…에너지 효율 40% 개선

데이터 전송 I/O 핀 수가 기존 1024개에서 2048개로 확대됨에 따라 발생하는 전력·발열 문제를 해결하기 위해 코어 다이에 저전력 설계를 적용하고 전력 분배 네트워크(PDN)를 최적화했다.

또 TSV 저전압 설계 기술을 적용해 에너지 효율을 전 세대 대비 약 40% 개선했으며, 열 저항 특성은 약 10%, 방열 성능은 약 30% 향상됐다.

삼성전자는 이를 통해 GPU 연산 성능을 극대화하는 동시에 데이터센터 전력 소모와 냉각 비용 절감 효과를 기대하고 있다.

■ IDM ‘원스톱 솔루션’ 기반…HBM 매출 3배 성장 전망

삼성전자는 로직·메모리·파운드리·패키징을 모두 아우르는 IDM 체계를 기반으로 HBM 공급 안정성을 확보하고 있다고 강조했다. 특히 파운드리 공정과 HBM 설계를 연계한 DTCO 협업을 통해 품질과 수율을 동시에 높였다는 설명이다.

글로벌 GPU 기업과 차세대 ASIC 기반 하이퍼스케일러 고객사로부터 공급 협력 요청도 이어지고 있는 가운데, 삼성전자는 2026년 HBM 매출이 전년 대비 3배 이상 증가할 것으로 전망하고 있다.

향후 평택사업장 2단지 5라인을 HBM 생산 핵심 거점으로 활용해 AI·데이터센터 수요 확대에 대응할 계획이다.

■ HBM4E·Custom HBM 로드맵 공개

삼성전자는 차세대 제품 라인업도 순차적으로 준비 중이다. HBM4에 이어 HBM4E는 2026년 하반기 샘플 출하를 목표로 하고 있으며, 고객 맞춤형 Custom HBM은 2027년부터 순차 공급할 예정이다.