삼성전자, 차세대 HBM4E 샘플 공급 개시…AI 반도체 '다음 승부처' 선점

[경제일보] 국내 대표 기업 삼성전자가 차세대 AI(인공지능) 메모리 시장 공략을 위해 HBM4E(고대역폭메모리) 샘플 공급에 나섰다. 세계 최초 HBM4 양산에 이어 차세대 제품까지 선제적으로 공급하며 AI 메모리 시장 주도권 확보에 속도를 내는 모습이다.

삼성전자는 글로벌 고객사에 'HBM4E 12단' 샘플 공급을 시작했다고 29일 밝혔다.

HBM4E는 차세대 AI 가속기와 대규모 언어모델(LLM) 구동을 위한 고성능 메모리다. 삼성전자는 지난 2월 업계 최초로 HBM4 양산을 시작한 데 이어 이번 HBM4E 샘플 공급까지 진행하며 차세대 HBM 제품군 확대에 나섰다.

이번 제품은 설계와 공정 최적화를 통해 성능을 높인 것이 특징이다. 핀(Pin)당 동작 속도는 최대 16Gbps로 전작 HBM4 대비 20% 이상 향상됐다. 단일 스택 기준 초당 3.6TB(테라바이트) 수준의 데이터 처리 대역폭도 제공한다.

용량 역시 확대됐다. HBM4E 12단 제품은 48GB(기가바이트) 용량을 구현해 전작 대비 30% 이상 늘어난 수준이다. 삼성전자는 향후 고객 수요에 맞춰 32GB(8단)와 64GB(16단) 제품까지 라인업을 확대할 계획이다.

업계에서는 최근 생성형 AI 시장 확대와 AI 데이터센터 투자 증가로 고성능 HBM 수요가 빠르게 늘어나는 상황에서 HBM4와 HBM4E가 차세대 AI 반도체 시장 핵심 메모리로 자리 잡을 것으로 보고 있다. 특히 AI 모델 규모가 커질수록 데이터 처리 속도와 용량 확보 중요성이 높아지면서 차세대 HBM 경쟁도 더욱 치열해지는 분위기다.

삼성전자는 이번 HBM4E에 10나노급 6세대(1c) D램과 자체 4나노 공정 기반 로직 다이를 적용했다. 이를 통해 성능뿐 아니라 수율과 양산성 확보에도 주력했다는 설명이다.

전력 효율과 발열 특성도 개선했다. 삼성전자는 저전력 설계와 패키징 구조 최적화를 통해 전작 대비 에너지 효율을 16%, 열 저항 특성을 14% 이상 향상시켰다고 밝혔다. AI 데이터센터 운영 과정에서 중요성이 커지고 있는 전력 효율과 발열 관리 경쟁력을 강화했다는 평가다.

업계에서는 삼성전자가 △메모리 △파운드리 △시스템LSI △첨단 패키징까지 아우르는 반도체 밸류체인을 기반으로 AI 메모리 시장 경쟁력을 높이고 있다는 분석도 나온다. 특히 HBM4와 HBM4E 모두 자체 4나노 베이스 다이와 최신 D램 공정을 적용하고 있어 향후 양산 전환에도 속도를 낼 수 있을 것으로 전망된다.

삼성전자는 이번 샘플 공급을 시작으로 고객사 일정에 맞춰 양산 공급을 진행할 예정이다.

삼성전자 관계자는 "이번 HBM4E 샘플 공급은 고객사 수요에 맞춰 진행된 것으로 실제 고객사 평가 절차를 위한 단계"라며 "HBM은 고객사 인증과 테스트 과정에 상당한 시간이 소요되는 만큼 현재는 샘플 공급 단계이며 구체적인 양산 공급 일정은 아직 확정되지 않았다"고 말했다.

이어 "차세대 HBM 시장에서는 용량과 속도, 전력 효율 모두 중요한 경쟁 요소"라며 "고객사마다 AI 시스템 구조와 활용 목적이 다른 만큼 특정 사양 하나보다 전체적인 성능 균형과 최적화 수준이 중요하게 평가되고 있다"고 덧붙였다.

황상준 삼성전자 메모리사업부 개발담당 부사장은 "HBM4 양산에 이어 HBM4E 샘플 공급까지 성공적으로 진행하며 차세대 AI 메모리 시장 경쟁력을 강화하고 있다"며 "앞으로도 선제적인 기술 개발과 생산 인프라 투자를 통해 글로벌 AI 메모리 시장 성장을 주도해 나갈 것"이라고 말했다.