삼성전자, HBM4 역전 이어 HBM4E 샘플 선제 출하…1c D램 개발 후 주도권 탈환

지난해 6월 개발된 1c D램, HBM4E 경쟁력으로 고스란히 이어져

안정 속도 14Gbps…HBM4 노하우 바탕, 4E 양산 일정 기대감↑

삼성전자 HBM4E 12단 제품이 세계 최초로 글로벌 고객사에 출하되는 모습. [사진=삼성전자]

삼성전자가 차세대 고대역폭메모리(HBM) 시장에서 기술 주도권 강화에 나섰다. 지난해 중순 1c D램(D1c) 양산 승인으로 HBM4 경쟁의 기반을 마련한 데 이어 HBM4(5세대) 양산 출하와 HBM4E(6세대) 12단 샘플 선제 공급까지 연결하면서 AI 메모리 시장 내 입지를 넓히는 모습이다.

29일 업계에 따르면 삼성전자는 이날 글로벌 고객사에 HBM4E 12단 샘플을 출하했다고 밝혔다. HBM4 양산 출하 이후 불과 수개월 만에 후속 제품 샘플 공급에 들어간 것으로 HBM3E 경쟁에서 고전했던 삼성전자가 HBM4 세대부터 흐름을 바꾸고 있다는 평가가 나온다.

이번 HBM4E의 핵심은 1c D램과 4나노 로직 다이 조합이다. 삼성전자는 10나노급 6세대 D램 공정인 1c D램을 HBM4에 적용해 수율과 성능 안정성을 끌어올렸고 같은 기반을 HBM4E에도 이어갔다. HBM은 D램 적층 기술뿐 아니라 개별 D램 다이의 미세공정 경쟁력이 수율과 전력 효율을 좌우하는 만큼 1c D램 확보가 HBM4 이후 제품 경쟁력의 출발점이 됐다는 분석이다.

앞서 본지는 지난해 6월 30일 삼성전자가 1c D램 양산 승인을 마치고 HBM4 경쟁을 본격화했다고 단독 보도한 바 있다. 당시 업계에서는 1c D램 개발이 단순한 범용 D램 공정 전환을 넘어 HBM4용 다이 생산의 핵심 변수가 될 것으로 봤다. 실제 삼성전자는 이후 HBM4 양산 출하에 성공했고 이번에는 HBM4E 샘플까지 고객사에 공급하며 기술 로드맵을 앞당기고 있다.

HBM4E 12단 제품은 48GB 용량을 구현했으며 핀당 14Gbps 속도로 안정 구동한다. 최대 속도는 16Gbps까지 지원한다. 단일 스택 기준 대역폭은 초당 3.6TB 수준이다. 삼성전자는 설계와 공정 최적화를 통해 전작 대비 에너지 효율을 16% 개선하고 열 저항 특성도 14% 이상 높였다고 설명했다.

다만 샘플 출하가 곧바로 양산을 의미하는 것은 아니다. HBM은 고객사 인증과 패키지 단위 검증을 거쳐야 실제 공급 물량으로 연결된다. 특히 AI 가속기용 HBM은 성능뿐 아니라 장기 구동 안정성, 발열 관리, 전력 효율, 패키징 완성도까지 함께 평가받는다.
 

삼성전자가 세계 최초로 출하한 HBM4E 12단 제품 모습. 1c D램과 4나노 로직 다이 적용으로 공정 안정성과 양산성을 동시에 확보했다는 설명이다. [사진=삼성전자]

업계에서는 삼성전자가 HBM4 양산 수율을 맞추고 고객 일정에 따라 공급을 진행한 경험이 HBM4E 양산 전환에도 긍정적으로 작용할 것으로 보고 있다. HBM4와 HBM4E가 모두 1c D램과 4나노 로직 다이를 기반으로 하는 만큼 앞선 공정 안정화와 패키징 노하우가 후속 제품에도 이어질 수 있다는 것이다.

삼성전자는 HBM4 양산 과정에서 확보한 1c D램 수율 관리와 4나노 베이스 다이 연동 경험을 HBM4E 고객 검증 단계에 적용하고 있으며, 내부적으로는 샘플 공급 이후 양산 전환 일정을 고객 로드맵에 맞추는 데 초점을 두고 있는 것으로 알려졌다.

삼성전자는 HBM4E 12단을 시작으로 32GB 8단, 64GB 16단 제품까지 라인업을 확대할 계획이다. AI 서버와 가속기 시장에서 메모리 대역폭과 용량 요구가 빠르게 커지는 만큼 HBM4E는 차세대 AI 인프라용 핵심 제품으로 자리 잡을 가능성이 크다.

삼성전자의 강점으로는 메모리와 파운드리, 시스템LSI, 첨단 패키징을 함께 보유한 사업 구조가 꼽힌다. HBM4 이후 제품에서는 D램 자체 성능만으로 경쟁력을 설명하기 어렵고 베이스 다이와 패키징, 고객 맞춤 설계 대응력이 함께 중요해지고 있어서다.

업계에서는 삼성전자가 HBM3E에서 상대적으로 늦었던 이미지를 HBM4 세대에서 상당 부분 만회했다고 보고 있다. 특히 1c D램 조기 안정화가 HBM4 양산과 HBM4E 샘플 출하로 이어졌다는 점에서 이번 출하는 단순한 제품 발표보다 삼성전자의 차세대 HBM 전략이 실제 공급 단계로 넘어가고 있다는 의미가 크다.

황상준 삼성전자 메모리사업부 개발담당 부사장은 "HBM4 양산 성공에 이어 차세대 HBM4E 샘플 공급까지 차질 없이 완수하며 삼성전자의 독보적인 기술 리더십을 시장에 확실히 각인시켰다"며 "앞으로도 압도적인 기술 초격차와 선제적인 생산 인프라 투자를 바탕으로 글로벌 AI 메모리 시장의 성장을 강력하게 주도할 것"이라고 말했다.