삼성전자가 세계 최초로 업계 최고 성능의 HBM4를 양산 출하하며, 본격적인 HBM4 세계 시장 선점에 나선다고 12일 밝혔다. HBM4는 인공지능(AI) 산업 핵심 부품인 고대역폭 메모리(HBM)의 6세대 제품이다.

삼성전자는 HBM4 개발 착수 단계부터 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council, 반도체 표준을 제정하는 국제산업표준기구) 기준을 상회하는 성능 목표를 설정하고 개발을 추진해 왔다. 이번 제품에는 최선단 공정 1c D램(10나노급 6세대)을 선제적으로 도입해 재설계 없이 양산 초기부터 안정적인 수율과 업계 최고 수준의 성능을 확보했다.

황상준 삼성전자 메모리개발담당 부사장은 “삼성전자 HBM4는 기존에 검증된 공정을 적용하던 전례를 깨고 1c D램 및 Foundry 4나노와 같은 최선단 공정을 적용했다”고 밝혔다. 그는 이어 “공정 경쟁력과 설계 개선을 통해 성능 확장을 위한 여력을 충분히 확보해 고객의 성능 상향 요구를 적기에 충족할 수 있었다”고 덧붙였다.

삼성전자는 HBM4 기술 경쟁력 강화를 위해 1c D램을 적용하는 한편, 베이스 다이의 특성을 고려해 성능과 전력 효율 측면에서 유리한 4나노 공정을 적용했다. 그 결과 삼성전자 HBM4는 JEDEC 업계 표준인 8Gbps(초당 기가비트)를 약 46% 상회하는 11.7Gbps의 동작 속도를 안정적으로 확보하며, HBM4 성능의 새로운 기준을 제시했다.

삼성전자의 HBM4는 단일 스택 기준 총 메모리 대역폭을 전작 HBM3E 대비 약 2.7배 향상된 최대 3.3TB/s 수준으로 끌어올려, 고객사 요구 수준인 3.0TB/s를 상회하는 성능을 확보했다. 삼성전자의 HBM4는 12단 적층 기술을 통해 24GB~36GB의 용량을 제공하며, 고객사의 제품 일정에 맞춰 16단 적층 기술을 적용해 최대 48GB까지 용량을 확장할 계획이다. 연산 성능을 극대화하면서도 저전력 설계로 서버 및 데이터센터의 전력 소모와 냉각 비용을 크게 절감할 수 있다.

삼성전자 HBM4는 세계 최고 수준의 성능을 앞세워 고객사인 엔비디아의 품질 테스트를 일찌감치 통과한 것으로 전해졌다. 삼성전자는 HBM4 개발 착수 때부터 국제반도체 표준협의기구(JEDEC) 표준을 능가하는 성능을 목표로 정했다.

삼성전자 HBM4의 데이터 처리 속도 최대 11.7Gbps는 JEDEC 표준을 37%, 이전 세대 HBM3E(9.6Gbps)를 22% 웃도는 수준이다. 특히 최대 13Gbps까지 구현 가능해 AI 모델 규모가 커질수록 심화되는 데이터 병목을 효과적으로 해소할 것으로 기대된다.