삼성·SKH, HBM·그래픽·모바일D램에도 신기술 대거 투입, 슈퍼사이클 장기화 대비

삼성 3.3TB/s HBM4 공개 예고...엔비디아 요구치 3배

SK하닉, GDDR7 주도권 되찾기 나서, 중저가 AI칩 공략

LPDDR6 시대 활짝...최신 갤럭시·아이폰 탑재

지난 10월 서울 강남구 코엑스에서 열린 '반도체대전(SEDEX) 2025'에 마련된 삼성전자 전시관에 HBM4와 HBM3E 실물이 전시돼있다. [사진=연합뉴스]

삼성전자와 SK하이닉스가 내년 출시를 목표로 하는 차세대 고대역폭메모리(HBM), 그래픽 D램(GDDR), 모바일 D램(LPDDR)에 신기술을 대거 적용하며 메모리 주도권 경쟁에 나선다. 더 빨라진 차세대 메모리로 메모리 슈퍼사이클(초호황) 기간 동안 미국·중국 기업과 기술·점유율 격차를 벌린다는 구상이다.

30일 반도체 업계에 따르면 삼성전자·SK하이닉스는 내년 2월 미국 샌프란시스코에서 열리는 세계 3대 반도체 학회인 ISSCC(국제고체회로학회) 2026에서 차세대 HBM4와 GDDR7, LPDDR6 등을 발표한다.

삼성전자는 그동안 부진했던 HBM 시장 경쟁력을 끌어올리기 위해 HBM4(6세대) 용량과 대역폭(데이터 전송속도)을 강화한 것이 특징이다. 기존에는 용량 36GB, 대역폭 2.4TB/s의 HBM4를 주력으로 내세웠지만 관통전극(TSV) 기술 재설계를 통해 대역폭을 최대 3.3TB/s까지 확장했다.

이는 핵심 고객사인 엔비디아의 요구보다는 3배, 반도체국제표준(JEDEC)보다 4배 이상 빠른 수치다. 삼성전자는 이러한 HBM4 대역폭 기술을 토대로 엔비디아뿐만 아니라 AMD, 구글·마이크론, 아마존 등 빅테크 고객의 인공지능(AI)칩 수요에 적극 대응할 방침이다.

D램 10나노 한계를 돌파하기 위한 수직적층 3D D램 공개도 예고했다. 트랜지스터와 커패시터(축전기)를 수직으로 쌓음으로써 평면 집적도를 극대화하고 양산 비용을 낮춘 것이 특징이다. 특히 삼성전자는 3D D램 상용화를 위해 D램 칩을 중간 매개체 없이 바로 붙이는 하이브리드 본딩 연구 성과도 함께 발표할 것으로 알려졌다.

SK하이닉스는 HBM에 집중하기 위해 그동안 상대적으로 소홀했다는 GDDR7 경쟁력 강화에 나선다. 용량 3GB 대역폭 6GB/s의 GDDR7을 공개하면서 중저가 추론용 AI칩 시장 공략에 박차를 가한다.

삼성전자와 SK하이닉스는 내년부터 본격 개화할 것으로 예측되는 LPDDR6 시장에도 동시에 출사표를 냈다. 두 회사는 이번 학회에서 나란히 핀당 14.4Gbps LPDDR6 공개를 예고했다. 

삼성전자와 SK하이닉스의 LPDDR6는 반도체국제표준을 기반으로 이전 모바일 D램(LPDDR5X)보다 대역폭을 최대 1.5배 확장한 것이 특징이다. 차세대 갤럭시와 아이폰에 탑재되며 모바일 시장의 AI 적용 확대를 이끌 것으로 기대된다. 특히 SK하이닉스는 LPDDR6에 10나노급 6세대 D램칩(D1c)을 최초 적용해 그동안 경쟁사보다 상대적으로 뒤떨어진다는 평가를 받은 전력효율 개선에 총력을 기울일 것으로 알려졌다.

ISSCC 한국위원을 맡고 있는 김동균 SK하이닉스 펠로우(기술임원)는 "차세대 D램은 대역폭과 저전력을 모두 충족하는 데 초점을 맞췄다"며 "삼성전자의 HBM4와 SK하이닉스의 GDDR7, LPDDR7 등이 대표적인 사례"라고 전했다.