삼성전자가 세계 최초로 업계 최고 성능을 구현한 차세대 고대역폭 메모리인 ‘HBM4’의 양산 및 출하를 시작하며 AI 반도체 시장의 기술 초격차를 다시 한번 입증했다.

이번에 양산된 HBM4는 개발 착수 단계부터 국제반도체표준협의기구(JEDEC)의 기준을 상회하는 성능 목표를 설정했으며, 삼성전자의 최첨단 1c 나노 공정 D램과 4나노 베이스 다이 기술을 결합해 별도의 재설계 없이도 적기에 우수한 수율과 성능을 확보하는 데 성공했다.

삼성전자 메모리개발담당 황상준 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.

이번 신제품은 11.7Gbps의 데이터 처리 속도를 안정적으로 확보했으며, 최대 13Gbps까지 구현이 가능해 업계 최고 수준의 대역폭인 3.3TB/s를 제공한다.

이는 전작 HBM3E의 최대 핀 속도인 9.6Gbps 대비 약 1.22배 향상된 수치이며 최대 13Gbps까지 구현이 가능해 AI 모델 규모가 커질수록 심화되는 데이터 병목을 효과적으로 해소할 것으로 기대된다.

특히 16단 적층 기술을 적용할 경우 단일 패키지 용량을 최대 48GB까지 확장할 수 있어 방대한 데이터를 처리해야 하는 생성형 AI 모델에 최적화됐다.

또한 코어 다이의 저전력 설계와 전력 분배 최적화를 통해 전력 효율을 기존 대비 40% 개선하고 열저항 특성을 10% 높임으로써, 데이터센터의 운영 비용과 냉각 효율 문제를 획기적으로 해결했다.

삼성전자의 HBM4는 데이터센터 환경에 최적화된 최고 수준의 성능과 안정적인 신뢰성을 동시에 갖췄으며, 고객사는 삼성전자의 HBM4를 통해 GPU 연산 성능을 극대화하는 한편 서버•데이터센터 단위의 전력 소모와 냉각 비용을 절감하는 효과를 기대할 수 있다.

삼성전자는 로직, 메모리, 파운드리, 패키징까지 모두 아우르는 세계 유일의 ‘원스톱 솔루션’ 역량을 바탕으로 HBM 공급 안정성을 극대화할 계획이다.

자체 파운드리 공정과 HBM 설계 간의 긴밀한 DTCO(Design Technology Co-Optimization) 협업을 통해 품질과 수율을 동시에 잡았으며, 선단 패키징 기술을 내재화해 생산 리드타임을 단축하고 공급망 리스크를 최소화했다. 이러한 경쟁력을 바탕으로 삼성전자는 2026년 HBM 매출이 전년 대비 3배 이상 성장할 것으로 내다보고 있다.

향후 삼성전자는 글로벌 GPU 제조사 및 하이퍼스케일러 고객사들과의 기술 협력을 더욱 확대하고, 2026년 ‘HBM4E’, 2027년 ‘커스텀(Custom) HBM’ 샘플 출하 등 차세대 라인업을 차질 없이 가동할 방침이다.

HBM4 양산 과정에서 확보한 1c 공정 기반의 품질과 공급 안정성은 향후 HBM4E 및 Custom HBM 등 고부가 제품으로의 전환 과정에서도 중요한 경쟁 요소가 될 것으로 기대된다.