삼성전자, 처리속도 7배 빠른 차세대 D램 양산

세계 최초… 4기가 HBM램 시장 선점
종이 절반 두께에 초절전 기술 실현
초당 256기가바이트 데이터 전송
상반기중 용량 2배 늘린 신제품 출시

삼성전자가 최고 속도의 D램보다 7배나 빠른 차세대 ‘4기가바이트(GB) HBM(고대역폭 메모리·High Bandwidth Memory)2 D램’을 본격 양산한다.

삼성전자는 작년 10월 ‘128기가바이트 DDR4(Double Data Rate4) D램 모듈’을 양산한 지 2개월 만에 ‘2세대 HBM D램’ 양산에 성공했다고 19일 밝혔다.

HBM D램은 TSV(실리콘관통전극)기술을 적용해 D램 칩에 5000개 이상의 구멍을 뚫고 상하를 연결해 데이터 처리속도를 혁신적으로 끌어올린 제품이다.

기존 D램 패키지는 금선을 이용해 위아래를 연결한 반면, TSV기술은 D램 칩을 일반 종이 두께의 절반보다도 얇게 깎은 다음 수백 개의 구멍을 뚫어 상단 칩과 하단 칩의 구멍을 수직으로 관통하는 전극을 연결하는 패키징 기술이다.

삼성전자가 이번에 양산한 HBM D램은 2세대 HBM규격(HBM2)을 만족하는 제품으로, 기존 1세대 규격보다 2배 빠른 속도를 갖췄다. ‘초절전, 초슬림, 고신뢰성’을 구현했다는 평가가 나오는 이유다.

구체적으로 이번 4기가바이트 HBM D램은 8기가비트(Gb) HBM2 D램 4개로 이뤄져 있고, 1개의 버퍼칩 위에 4개의 코어칩을 쌓고 각 칩을 TSV접합볼(Bump)로 연결한 구조다.

4기가바이트 HBM2 D램은 초당 256기가바이트의 데이터를 전송할 수 있다. 현재 개발된 D램 중 가장 빠른 4기가비트 GDDR5(9Gbps)보다 무려 7배 이상 많은 데이터의 처리가 가능하다. 아울러 와트당 데이터 전송량도 2배 높여 전력소모도 크게 줄였다.

또 적층 형태이기에 그래픽카드 등에 탑재되면 평면상에 D램을 배열해야 하는 GDDR5 대비 D램 실장면적도 95% 이상 줄일 수 있다.

삼성전자는 올해 상반기에 용량을 2배 올린 ‘8기가바이트 HBM2 D램’도 양산할 계획이다. 차세대 HBM 라인업을 확대해 초고속 컴퓨팅용 HBM시장을 선점하겠다는 포석으로 읽힌다. 업계 안팎에선 삼성전자가 2세대 HBM D램 양산에 성공하면서 차세대 그래픽 D램 시장을 선점할 수 있게 됐다고 분석한다.

삼성전자 메모리사업부 마케팅팀 전세원 전무는 “차세대 HBM2 D램 양산으로 글로벌 IT기업들이 초고성능 차세대 HPC를 적기에 도입하는 데 크게 기여하게 됐다”고 평가했다.

김용출 기자 [e-mail]