삼성전자, 세계 최초 HBM4 양산 출하…최선단 공정 적용 '최고 성능' (상보)

삼성전자가 세계 최초로 업계 최고 성능의 HBM4를 양산 출하했다고 12일 밝혔다.
삼성전자는 HBM4 개발 착수 단계부터 JEDEC 기준을 상회하는 성능 목표를 설정하고 개발을 추진해왔다. 이번 제품에는 최선단 공정 1c D램(10나노급 6세대)을 선제 도입해 재설계 없이 양산 초기부터 안정적인 수율과 업계 최고 수준의 성능을 확보했다.

삼성전자는 HBM4 기술 경쟁력 강화를 위해 1c D램을 적용하는 한편 베이스 다이의 특성을 고려해 성능과 전력 효율 측면에서 유리한 4나노 공정을 적용했다. 결과적으로 삼성전자 HBM4는 JEDEC 업계 표준인 8Gbps를 약 46% 상회하는 11.7Gbps의 동작 속도를 안정적으로 확보했다.


이는 전작 HBM3E의 최대 핀 속도인 9.6Gbps 대비 약 1.22배 향상된 수치다. 최대 13Gbps까지도 구현 가능해 AI 모델 규모가 커질수록 심화되는 데이터 병목을 해소할 것으로 기대된다.

단일 스택 기준 총 메모리 대역폭도 전작 HBM3E 대비 약 2.7배 향상된 최대 3.3TB/s 수준으로 끌어올렸다. 고객사 요구 수준인 3.0TB/s를 상회하는 성능이다.

삼성전자 HBM4는 12단 적층 기술을 통해 24GB~36GB의 용량을 제공하며, 고객사 제품 일정에 맞춰 16단 적층 기술을 적용해 최대 48GB까지 용량을 확장할 계획이다.


데이터 전송 I/O(Input/Output) 핀 수가 1024개에서 2048개로 확대되면서 발생하는 전력 소모와 열 집중 문제를 해결하기 위해 코어 다이에 저전력 설계 기술도 적용했다.

TSV 데이터 송수신 저전압 설계 기술 적용과 전력 분배 네트워크(PDN) 최적화를 통해 전 세대 대비 에너지 효율을 약 40% 개선했다. 열 저항 특성은 약 10%, 방열 특성은 약 30% 향상시켰다.

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.