삼성전자, 세계 최초 HBM4 양산 출하…AI 메모리 시장 판도 바꾼다

 

삼성전자, 세계 최초 HBM4 양산 출하 

AI 모델이 거대화되면서 데이터 처리 속도와 대역폭 경쟁이 본격화되고 있습니다. 특히 GPU 성능을 좌우하는 HBM(고대역폭 메모리) 기술은 AI 반도체 시장의 핵심으로 떠올랐는데요.

 

이 가운데 삼성전자가 세계 최초로 업계 최고 성능의 HBM4를 양산 출하하며 차세대 AI 메모리 시장 선점에 나섰습니다. 단순한 성능 개선을 넘어, 공정·설계·패키징 전 영역에서 기술 혁신을 이뤄냈다는 평가가 나오고 있습니다.

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11.7Gbps 속도 구현…최대 13Gbps까지 확장

삼성전자는 HBM4 개발 초기부터 국제 표준기구 JEDEC 기준을 뛰어넘는 목표를 설정했습니다.

 

이번 HBM4에는 10나노급 6세대 ‘1c D램’을 선제 적용했고, 베이스 다이에는 파운드리 4나노 공정을 도입해 성능과 전력 효율을 동시에 잡았습니다.

 

주요 성능 수치

• 동작 속도: 11.7Gbps (JEDEC 표준 8Gbps 대비 약 46% ↑)
• 최대 구현 속도: 13Gbps
• 전작 HBM3E 대비: 약 1.22배 향상
• 메모리 대역폭: 최대 3.3TB/s (전작 대비 약 2.7배 ↑)

이는 고객사가 요구하는 3.0TB/s를 넘어서는 수준으로, AI 모델이 대형화될수록 발생하는 데이터 병목 현상을 크게 완화할 것으로 기대됩니다.

📌 삼성 HBM4 핵심 성능 요약

• 동작 속도 11.7Gbps (최대 13Gbps)
• 대역폭 최대 3.3TB/s
• 전작 HBM3E 대비 1.22배 성능 향상
• JEDEC 표준 대비 약 46% 상회

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적층 기술로 최대 48GB까지 확장

HBM4는 3GB 단일 다이를 기반으로 적층됩니다.

• 8단 적층 → 24GB
• 12단 적층 → 36GB
• 16단 적층 → 최대 48GB

현재 12단 기준 24~36GB를 제공하며, 향후 16단 기술을 통해 48GB까지 확장할 계획입니다.

AI 학습 및 추론 환경에서 요구되는 대용량 메모리 수요에 대응하기 위한 전략입니다.

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전력 효율 40% 개선…발열·열저항 대폭 개선

HBM4는 데이터 전송 I/O 핀이 기존 1,024개에서 2,048개로 두 배 확대됐습니다.

이로 인한 전력 소모와 발열 문제를 해결하기 위해 삼성전자는 다음과 같은 기술을 적용했습니다.

 

핵심 개선 기술

• 코어 다이 저전력 설계 적용
• TSV 구동 전압 1.1V → 0.75V로 낮춰 전력 약 50% 절감
• 전력 분배 네트워크(PDN) 최적화

개선 효과

• 에너지 효율 약 40% 개선
• 열 저항 특성 약 10% 향상
• 방열 특성 약 30% 개선

데이터센터와 서버 환경에서 전력 비용과 냉각 비용 절감 효과가 기대됩니다.

⚡ 전력 효율 및 발열 개선

• 에너지 효율 약 40% 개선
• TSV 구동 전압 1.1V → 0.75V
• 열 저항 특성 10% 향상
• 방열 특성 30% 개선

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IDM 강점 살린 ‘원스톱 솔루션’…매출 3배 전망

삼성전자는 세계 유일하게

• 로직
• 메모리
• 파운드리
• 패키징

전 영역을 아우르는 IDM(Integrated Device Manufacturer) 체제를 갖추고 있습니다.

HBM4에는 설계와 공정을 동시에 최적화하는 DTCO 협업 체계가 적용됐으며, 자체 선단 패키징 역량을 통해 공급망 리스크도 최소화했습니다.

 

삼성전자는 2026년 HBM 매출이 2025년 대비 3배 이상 증가할 것으로 전망하고 있으며, 평택 2단지 5라인을 HBM 핵심 거점으로 활용해 생산 능력을 선제 확대하고 있습니다.

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차세대 로드맵: HBM4E·Custom HBM

삼성전자는 HBM4에 이어 다음과 같은 차세대 제품도 준비 중입니다.

▶ HBM4E (2026년 하반기 샘플 출하)

• 속도·대역폭·전력 효율을 한층 강화한 차세대 모델

▶ Custom HBM (2027년 순차 샘플링)

• GPU 및 AI 가속기 아키텍처에 맞춘 맞춤형 설계
• 용량·속도·전력·인터페이스 최적화

이는 단순 표준 제품을 넘어, 고객별 AI 구조에 최적화된 메모리를 제공하겠다는 전략입니다.

🚀 삼성전자 HBM 로드맵

• 2026년 HBM 매출 3배 이상 증가 전망
• 2026년 하반기 HBM4E 샘플 출하
• 2027년 Custom HBM 순차 샘플링
• 평택 2단지 5라인 HBM 핵심 거점

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마무리글

이번 HBM4 양산 출하는 단순한 신제품 발표를 넘어, AI 시대 메모리 경쟁의 주도권을 잡겠다는 선언에 가깝습니다.

 

1c D램과 4나노 공정, 전력 효율 개선, 대역폭 3.3TB/s 구현까지—기술적 완성도를 끌어올린 동시에 공급 안정성과 차세대 로드맵까지 제시했다는 점에서 의미가 큽니다.

 

AI 모델이 점점 거대화되고 데이터센터 수요가 폭발적으로 증가하는 상황에서, HBM은 단순 부품이 아닌 AI 인프라의 핵심 동력이 되고 있습니다.

 

삼성전자의 HBM4가 글로벌 GPU·AI 반도체 시장에서 어떤 성과를 거둘지 주목됩니다.

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출처 : 삼성전자뉴스룸

• https://galam.tistory.com