삼성전자, 5세대 HBM '샤인볼트' 공개...2025년까지 자율주행 반도체 1위 목표

20일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 열린 '삼성 메모리 테크 데이 2023'에서 메모리사업부 이정배 사장이 발표를 하고 있다. [사진=삼성전자]

삼성전자가 인공지능(AI) 시대를 주도할 5세대 HBM3E D램 '샤인볼트(Shinebolt)'를 20일 미국에서 최초로 공개했다. 갈수록 고도화되는 자율주행시스템 시장을 겨냥한 차량용 고대역폭 메모리 데이터저장장치(SSD)도 새롭게 내놨다. 이를 통해 오는 2025년 전장 메모리 시장 1위에 오른다는 계획이다.
 
삼성전자는 20일(현지시간) 미국 실리콘밸리에 위치한 맥에너리 컨벤션 센터에서 '삼성 메모리 테크 데이(Samsung Memory Tech Day) 2023'을 개최했다고 21일 밝혔다.
 
'메모리 역할의 재정의(Memory Reimagined)'라는 주제로 열린 이번 행사는 글로벌 IT 고객과 파트너, 애널리스트 등 600여 명이 참석한 가운데 삼성전자 메모리사업부 이정배 사장, 미주총괄 짐 엘리엇 부사장, 업계 주요 인사 등이 AI시대를 이끌 반도체 시장의 트렌드와 주요 제품을 소개했다.
 
이날 삼성전자가 공유한 기술 트렌드는 크게 클라우드(Cloud), 에지 디바이스(Edge Devices), 차량(Automotive) 등 3가지다. 구체적으로는 ▲AI 기술 혁신을 이끌 5세대 HBM3E D램 '샤인볼트' ▲차세대 PC·노트북 D램 시장의 판도를 바꿀 'LPDDR5X CAMM2' ▲스토리지 가상화를 통해 분할 사용이 가능한 'Detachable AutoSSD(탈부착 가능한 차량용 SSD)' 등이다.
 
AI·슈퍼컴퓨터 시장을 겨냥한 삼성전자의 차세대 고대역폭 메모리 '샤인볼트'는 데이터 입출력 핀 1개당 최대 9.8Gbps의 고성능을 제공한다. 이는 초당 최대 1.2TB(테라바이트) 이상의 데이터를 처리할 수 있는 속도다. 1.2TB는 30GB 용량의 UHD 영화 40편을 1초 만에 처리할 수 있다. 
 
삼성전자 관계자는 "NCF(비전도성 접착필름) 기술 최적화를 통해 칩 사이를 빈틈없이 채워 고단 적층을 구현했으며, 열전도를 극대화해 열 특성도 개선했다"면서 "현재 HBM3 8단, 12단 제품을 양산 중이며, 차세대 제품인 HBM3E도 고객사에 샘플을 전달하고 있다"고 밝혔다.
 
삼성전자는 차세대 HBM D램과 최첨단 패키지 기술, 파운드리까지 결합된 맞춤형 턴키 서비스도 제공할 예정이다.

이외에도 ▲현존 최대 용량 '32Gb DDR5(Double Data Rate) D램'▲업계 최초 '32Gbps GDDR7(Graphics Double Data Rate) D램' ▲저장 용량을 획기적으로 향상시켜 최소한의 서버로 방대한 데이터를 처리할 수 있는 'PBSSD(Petabyte Storage)' 등을 소개했다.
 
이정배 삼성전자 메모리사업부 사장은 "초거대 AI 시대는 기술 혁신과 성장의 기회가 교차하는 지점으로, 업계에 더 큰 도약과 함께 도전의 시간이 될 것"이라며 "무한한 상상력과 담대한 도전을 통해 혁신을 이끌고, 고객·파트너와의 밀접한 협력으로 한계를 뛰어넘는 확장된 솔루션을 제공해 메모리 시장을 선도하겠다“고 말했다.

'삼성 메모리 테크 데이 2023' 현장 부스. [사진=삼성전자]

삼성전자는 집적도를 극대화한 11나노급 D램과 9세대 V낸드플레시도 개발 중이다.

10나노 이하 D램에서 3D 신구조 도입을 준비하고 있으며, 이를 통해 단일 칩에서 100Gb(기가비트) 이상으로 용량을 확장할 계획이다.
 
9세대 V낸드는 더블스택(채널홀 공정을 두 번 진행해 만든 구조)으로 구현할 수 있는 최고 단수를 개발 중이며, 내년 초 양산을 위한 동작 칩을 성공적으로 확보했다. 셀의 평면적과 높이를 낮춰 체적을 줄이고, 단수를 높이는 핵심 기술인 채널홀 에칭으로 1000단 V낸드 시대를 준비하겠다는 계획이다.
 
삼성전자는 D램과 낸드플래시의 집적도를 극대화해 기술 초격차를 이뤄가겠다는 방침이다. 앞서 이정배 사장은 삼성 반도체 뉴스룸에서 "앞으로 다가올 10나노 이하 D램과 1000단 낸드 시대에는 새로운 구조와 소재 혁신이 중요하다"면서 "D램은 3D 적층 구조와 신물질을 연구 개발하고, 낸드는 단수를 늘리면서 높이는 줄이고 셀 간 간섭을 최소화해 업계에서 가장 작은 셀 크기를 구현하는 강점을 고도화할 것"이라고 밝힌 바 있다.

삼성전자는 사용자 기기단에서 고성능·고용량·저전력·작은 폼팩터 등을 지원하는 솔루션도 공개했다. 업계 최초로 개발한 7.5Gbps LPDDR5X CAMM2는 차세대 PC·노트북 D램 시장의 판도를 바꿀 제품으로 참석자들의 이목을 집중시켰다.
  
이외에도 ▲9.6Gbps LPDDR5X D램 ▲온디바이스 AI(On-Device AI)에 특화된 LLW(Low Latency Wide I/O) D램 ▲차세대 UFS 제품 ▲PC용 고용량 QLC SSD BM9C1 등을 공개했다.
 
전장 메모리시장 1위 달성을 위한 'Detachable AutoSSD(탈부착 가능한 차량용 SSD)'도 공개했다. 이 제품은 최대 6500MB/s의 연속 읽기 속도를 지원하며, 4TB 용량을 제공한다. 탈부착이 가능한 폼팩터로 구현돼 손쉽게 SSD를 교체할 수 있어 성능 업그레이드 등이 용이한 제품이다.

이외에도 차량용 ▲고대역폭 GDDR7 ▲패키지 크기를 줄인 LPDDR5X 등을 선보였으며, 최적의 메모리 솔루션을 통해 모빌리티 혁신에 기여하겠다고 밝혔다.
  
한편, 삼성전자는 데이터센터 내 에너지 효율성을 높여 환경 영향을 최소화하려는 시장 트렌드에 맞춰 다양한 혁신 기술을 발표했다.

삼성전자는 초저전력 기술 확보를 통해 데이터센터, PC·모바일 기기 등에서 사용되는 메모리의 전력 소비량을 절감하고, 포터블 SSD 내 재활용 소재 적용 등을 통해 탄소를 저감할 계획이다.
 
또 PBSSD 등 차세대 솔루션으로 서버 시스템의 공간 효율성과 랙 용량을 증대시켜 고객의 에너지 절감에 기여하겠다고 밝혔다.
 
삼성전자 관계자는 "전 반도체 공급망 내에서 고객, 협력사 등 이해관계자와의 협력을 강조하며, 지속 가능한 기술을 통해 글로벌 기후위기 극복에 적극 동참하겠다"고 밝혔다.