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AI칩과 메모리 거리 좁힌다…삼성전자, 3D 적층 'zHBM' 첫 공개 [경제일보] 삼성전자가 AI 가속기와 메모리 사이의 물리적 거리, 이른바 ‘메모리 장벽’을 허물 3차원(3D) 메모리 구조 ‘zHBM’을 공개했다. 옆에 붙이던 고대역폭메모리(HBM)를 AI 가속기 바로 위에 수직으로 쌓는 방식으로 성능과 전력 효율을 동시에 끌어올린다는 구상이다. 김경륜 삼성전자 D램개발실 상무는 4일(현지시간) 미국 캘리포니아주 샌타클래라컨벤션센터에서 열린 메모리 행사 ‘FMS 2026’ 기조발표에서 이 같은 3D 아키텍처 zHBM을 처음 소개했다. 기존에는 AI 가속기(xPU) 옆에 HBM을 나란히 연결했지만, zHBM은 가속기 위에 HBM을 직접 얹는다. 가로·세로 2차원 배치에서 벗어나 높이(Z축)를 새로 활용했다는 뜻에서 이름 앞에 ‘z’를 붙였다. 가속기와 메모리 사이 데이터 이동 거리를 최소화해 병목 현상을 줄였다고 삼성전자는 설명했다. zHBM은 차세대 HBM인 HBM5와 비교해도 GPU당 성능이 최대 8배, 전력 대비 성능은 최대 3배 개선된다. 열 저항 수치는 HBM5 대비 10~25% 수준으로 낮아져 발열 제어에서도 절반 이상의 개선 효과를 기대할 수 있다. 김 상무는 “기존 패키징 구조로는 가속기 칩과 메모리 간 물리적 거리를 줄이는 데 한계가 있다”며 아키텍처 전환의 필요성을 강조했다. 그는 개발 중인 HBM5에 HBM 최초로 게이트올어라운드(GAA) 트랜지스터를 적용해 2나노미터(㎚) 초미세 공정을 도입했으며, 코어 다이 측면에 열 방출 구조 기술을 더해 발열 제어 수준을 전 세대보다 20% 이상 끌어올렸다고 소개했다. 이어진 발표에서는 이진엽 플래시개발실 부사장이 기기내장형(온디바이스) AI 환경에 맞춘 차세대 낸드 솔루션 ‘z낸드-O’를 선보였다. D램의 용량 한계와 기존 낸드의 낮은 대역폭 문제를 동시에 풀어 고용량·고대역폭·빠른 응답속도를 구현했다는 설명이다. 이 부사장은 매개변수 1200억개 규모 GPT 모델을 구동한 결과 z낸드-O가 기존 D램 서버와 같은 초당 토큰 수를 내면서도 비용은 6분의 1에 그쳤다고 밝혔다. 삼성전자는 이날 400단 이상을 수직 적층한 10세대 V낸드 ‘V10 BV-낸드’도 업계 최초로 공개했다. 회사는 이번에 선보인 3D 메모리 제품들을 앞세워 늘어나는 고성능 컴퓨팅·AI 인프라용 메모리 수요를 확보한다는 계획이다.2026-08-05 10:27:56
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삼성전자, 업계 첫 UFS 5.0 개발…AI 스마트폰 두뇌 더 빨라지고 발열 준다 [경제일보] 국내 최대 기업 삼성전자가 온디바이스 인공지능(AI) 시대를 겨냥한 차세대 모바일 메모리 솔루션을 선보이며 AI 스마트폰 시장 주도권 강화에 나섰다. 업계 최초로 최신 저장장치 규격인 UFS 5.0(Universal Flash Storage) 개발에 성공하면서 모바일·웨어러블·XR(확장현실) 기기용 차세대 메모리 시장 공략에도 속도를 내는 모습이다. 삼성전자는 23일 업계 최초로 UFS 5.0 메모리 솔루션 개발을 완료했다고 밝혔다. UFS는 스마트폰과 태블릿, 웨어러블 기기 등에 탑재되는 내장형 플래시 메모리 규격이다. 최근 생성형 AI 기능이 클라우드 중심에서 기기 자체 연산 방식인 온디바이스 AI로 확산되면서 고속 데이터 처리와 전력 효율을 동시에 갖춘 저장장치 중요성이 커지고 있다. 이번 제품은 반도체 표준화 기구인 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)의 최신 규격인 UFS 5.0 인터페이스를 적용했다. 삼성전자의 9세대 V낸드(V9)를 기반으로 개발됐으며 업계 최고 수준인 초당 10.8GB의 데이터 전송 대역폭을 구현한 것이 특징이다. 성능도 대폭 향상됐다. UFS 5.0은 순차 읽기 속도 10.8GB/s, 순차 쓰기 속도 9.5GB/s를 지원한다. 이는 기존 UFS 4.1 대비 두 배 이상 향상된 수준으로 대규모 데이터를 더욱 빠르게 저장하고 처리할 수 있다. 특히 온디바이스 AI 환경에서 요구되는 대용량 데이터 처리에 최적화됐다. 회사는 데이터 처리 지연 시간을 줄이고 AI 서비스 응답 속도를 높이는 데 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 전력 효율도 개선됐다. 삼성전자는 차세대 저전력 환경에 맞춰 클락 게이팅(Clock Gating)과 멀티 전압(Multi Voltage) 기술 등을 적용해 전력 효율을 전작 대비 40% 이상 높였다고 설명했다. 클락 게이팅은 사용하지 않는 회로의 동작 신호를 차단해 전력 소모를 줄이는 기술이며 멀티 전압은 회로별 최적 전압을 적용해 소비전력과 발열을 최소화하는 방식이다. 이를 통해 동일한 데이터 전송량 기준 배터리 사용 시간을 늘릴 수 있다는 설명이다. 제품 크기도 줄였다. UFS 5.0은 가로 7.5㎜, 세로 13㎜, 높이 0.9㎜ 크기로 전작 대비 패키지 면적을 약 16.7% 축소했다. 삼성전자는 이를 통해 모바일 기기뿐 아니라 XR 헤드셋과 AI 웨어러블 등 차세대 기기 설계 유연성을 높일 수 있을 것으로 보고 있다. 업계에서는 온디바이스 AI 시장 확대와 함께 모바일 저장장치 중요성이 더욱 커질 것으로 전망하고 있다. AI 스마트폰은 음성 비서와 실시간 번역, 생성형 AI 서비스 등을 기기 내부에서 처리해야 하는 만큼 메모리와 저장장치 성능이 사용자 경험을 좌우하는 핵심 요소로 부상하고 있기 때문이다. 특히 AI 기능이 고도화될수록 데이터 입출력 속도와 전력 효율 경쟁이 중요해지면서 차세대 모바일 스토리지 시장 경쟁도 한층 치열해질 것으로 예상된다. 삼성전자는 올해 4분기부터 UFS 5.0 양산에 돌입할 계획이다. 향후 플래그십 스마트폰뿐 아니라 XR 헤드셋과 AI 웨어러블 등 차세대 디바이스 시장으로 공급을 확대한다는 전략이다. 최장석 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀장 상무는 "온디바이스 AI 시대에는 저장장치가 단순한 데이터 저장 공간을 넘어 AI 경험을 결정하는 핵심 요소로 자리 잡고 있다"며 "업계 최초 UFS 5.0 개발을 통해 차세대 모바일 스토리지의 새로운 기준을 제시하고 AI 모바일 혁신을 지속 주도해 나갈 것"이라고 말했다. 삼성전자 관계자는 "이번 UFS 5.0은 속도 향상과 전력 효율 개선 가운데 어느 한쪽에만 초점을 맞춘 제품이라기보다 업계 최초 UFS 5.0 개발과 업계 최고 수준의 성능 구현에 의미가 있다"며 "전력 효율을 높이면서도 더 높은 성능을 구현해 온디바이스 AI 환경에서 중요해지는 발열과 전력 소모 문제를 함께 개선하는 데 주력했다"고 말했다. 이어 "모바일 메모리는 패키지 크기를 줄이는 것만으로도 기기 설계 자유도가 크게 높아진다"며 "확보된 내부 공간을 활용해 D램 용량을 늘리거나 다른 반도체를 추가로 탑재할 수 있고 스마트폰 자체를 더 얇고 가볍게 설계하는 것도 가능하다"고 설명했다. 그러면서 "향후 XR 기기와 AI 웨어러블 등 소형·고성능 디바이스 시장이 확대될수록 패키지 소형화의 중요성은 더욱 커질 것"이라고 덧붙였다.2026-06-23 15:15:48
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