갈라진 '포스트 HBM' 노선…삼성 '맞춤형 3D 적층' vs SK '개방형 표준'

AI칩 위에 메모리 올린 삼성 zHBM…HBM5보다 5배 고성능

HBF 표준 앞세운 SK, 생태계 확장…

고대역폭메모리(HBM) 다음 시장을 두고 삼성전자와 SK하이닉스가 다른 지도를 펼쳤다. 삼성전자가 고객 인공지능(AI) 칩에 맞춰 메모리를 직접 얹는 '맞춤 양복' 전략이라면, SK하이닉스는 여러 고객이 함께 입을 수 있는 '공용 규격' 선점에 나섰다. 

5일 반도체 업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 미국 캘리포니아주 산타클라라에서 열린 'FMS 2026'에서 차세대 AI 메모리 기술을 공개했다. HBM 이후 시장 주도권을 잡기 위한 기술 방향이 뚜렷하게 갈렸다.

삼성전자가 앞세운 기술은 zHBM이다. 기존 HBM은 AI 가속기 옆에 붙이는 반면 zHBM은 메모리를 AI 가속기 위에 수직으로 쌓는다. 프로세서와 메모리 사이 거리가 짧아지면 데이터 이동 속도가 빨라지고 전력 소모도 줄어든다.
 

삼성전자가 4~6일(현지시간) 미국 캘리포니아주 산타클라라에서 열리는 FMS 2026에서 공개한 'zNAND-O' 목업 [사진=삼성전자]

삼성전자는 zHBM이 HBM5 대비 최대 8배 높은 성능을 낼 수 있다고 설명했다. 전력 대 성능 비율(전성비)은 최대 3배 높이고 열 저항은 절반 이상 낮출 수 있다는 점도 내세웠다. AI 모델이 커질수록 데이터 이동 병목이 커지는 만큼 메모리를 더 가까이 붙이는 방식으로 해법을 제시한 셈이다.

맞춤형 설계도 핵심이다. 삼성전자는 메모리와 AI 가속기 사이 인터레이어에 고객별 IP를 넣을 수 있다고 설명했다. 고객사가 원하는 메모리 용량, 가속기 성능, 전력 조건에 맞춰 구조를 바꿀 수 있다는 의미다.

낸드에서도 3D 전략을 강조했다. 삼성전자는 400단 이상 10세대 V낸드인 V10 BV-NAND를 공개했다. 웨이퍼 본딩 기술을 적용해 전 세대보다 집적도를 약 58% 높였다. 온디바이스 AI용 zNAND-O도 함께 공개했다.

SK하이닉스의 방향은 표준화다. 샌디스크와 함께 고대역폭플래시(HBF)의 첫 표준 규격을 공개했다. HBF는 HBM처럼 빠르게 데이터를 주고받으면서도 낸드를 기반으로 용량을 키우는 차세대 스토리지 기술이다.
 

SK하이닉스는 FMS 2026에서 샌디스크와 함께 차세대 스토리지 기술 'HBF'의 첫 표준 규격을 OCP를 통해 공개했다. [사진=SK하이닉스]

HBF는 HBM과 솔리드스테이트드라이브(SSD) 사이에 놓이는 새 계층이다. AI 추론이 확산되면 데이터는 더 많이 쌓이고 더 자주 불러와야 한다. HBM만으로는 용량 부담이 커지고 SSD만으로는 속도가 부족하다. SK하이닉스는 이 틈을 HBF로 메우겠다는 구상이다.

이번 규격은 최대 512GB 용량을 기준으로 잡았다. 대역폭은 초당 약 0.4TB에서 3.0TB까지 세 등급으로 나눴다. 프로세서와의 연결에는 개방형 칩렛 인터페이스인 UCIe를 채택했다. GPU와 CPU 등 서로 다른 칩과 연결할 수 있는 길을 열어둔 것이다.

SK하이닉스는 FMS에서 10세대 375단 4D 낸드도 처음 공개했다. 전 세대보다 전력 대비 성능을 2.5배 높인 제품이다. 회사는 내년 초 이를 기반으로 한 고성능·고용량 eSSD 양산에 나설 계획이다.

반도체 업계 관계자는 "포스트 HBM 경쟁은 단일 제품 사양보다 AI 시스템 구조를 누가 먼저 장악하느냐의 싸움"이라며 "삼성은 고객별 최적화, SK하이닉스는 개방형 생태계라는 서로 다른 방식으로 AI 메모리 병목을 겨냥하고 있다"고 말했다.