삼성전자, 초고성능 ‘8GB HBM2 D램’ 공급 본격 확대

- 슈퍼컴퓨터(HPC) 이어 네트워크, 그래픽카드 시장에도 채용 확산
- 차세대 시스템에 ‘고용량ㆍ초고속ㆍ초절전’ 등 최적의 솔루션 제공
- 차세대 HBM2 D램 라인업 적기 공급으로 프리미엄 시장 성장 주도

[헤럴드경제=이승환 기자] 삼성전자가 인공지능(AI) 시스템용 ‘8GB(기가바이트) HBM2(고대역폭 메모리) D램’ 의 양산 규모를 대폭 늘린다. 슈퍼컴퓨터(HPC) 시장뿐 아니라 네트워크, 그래픽카드 시장까지 최고 사양을 갖춘 ‘8GB HBM2 D램’의 공급을 확대하기 위해서다.

8GB HBM2 D램은 기존 그래픽 D램(8Gb GDDR5, 8Gbps)의 전송 속도(32GB/s)보다 8배 빠른 초당 256GB(20GB용량 UHD급 화질의 영화 13편을 1초에 전송) 속도로 데이터 전송이 가능하다.


삼성전자는 글로벌 IT 고객들의 요구에 맞춰 HBM2 제품군 중 8GB HBM2 제품의 양산 규모를 확대해 내년 상반기에는 그 비중을 50% 이상으로 늘릴 계획이라고 18일 밝혔다.

삼성전자는 작년 6월 8GB HBM2 D램 양산을 시작해 AI 서비스에 활용되는 슈퍼컴퓨터용 메모리 시장을 개척한 데 이어 기존 하이엔드 그래픽카드 시장까지 프리미엄 D램 활용처를 확대해왔다.

8GB HBM2 D램에는 삼성전자의 ‘초고집적 TSV 설계’와 ‘발열 제어 기술’ 등 850여 건의 핵심 특허가 적용돼 고객들의 차세대 시스템에 고용량ㆍ초고속ㆍ초절전 등 최적의 솔루션을 제공한다.

이번 제품은 1개의 버퍼 칩 위에 8Gb(기가비트) HBM2 D램 칩(20나노 공정 기반) 8개를 적층한 구조로, 각 칩에 5000개 이상의 미세한 구멍을 뚫고 총 4만개 이상의 ‘TSV 접합볼’로 수직 연결한 ‘초고집적 TSV 설계 기술’이 적용됐다.


특히 대용량의 정보 처리 시 일부 TSV에서 데이터 전달이 지연될 경우 성능 저하가 발생하지 않도록 다른 TSV로 경로를 전환시켜 최적의 성능을 유지할 수 있도록 했다.

삼성전자는 고속 동작시 칩의 특정 영역이 제한 온도 이상으로 상승하지 않도록 하는 ‘발열 제어 기술’도 개발해 적용함으로써 높은 수준의 신뢰성을 확보했다.

또한 4GB HBM2 D램과 동일한 크기에 2배의 용량을 제공, 인공지능시스템의 성능 한계 극복에 기여했다. 차세대 시스템의 소비전력 효율도 약 2배 높였다.

한재수 삼성전자 메모리사업부 전략마케팅팀 부사장은 “업계에서 유일하게 양산 중인 8GB HBM2 D램 공급 확대로 고객들이 차세대 시스템을 적기에 출시하는 데 기여하게 됐다”며 “향후 차세대 HBM2 D램 라인업 출시를 통해 다양한 글로벌 고객들과 사업협력 체제를 강화해 나갈 것”이라고 강조했다.

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<용어설명>

▶ HBM (High Bandwidth Memory): ‘고대역폭 메모리’로, TSV 기술을 적용해 기존의 금선을 이용한 D램 패키지에 비해 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 제품. 최신 인공지능 서비스용 슈퍼컴퓨터, 네트워크, 그래픽카드 등의 프리미엄 시장에 최적의 솔루션을 제공한다.

▶ TSV(Through Silicon Via, 실리콘 관통 전극): D램 칩을 웨이퍼의 1/15의 두께인 50㎛ 수준으로 얇게 깎은 후, 수천 개의 미세한 구멍을 뚫고 상단 칩과 하단 칩의 구멍을 수직으로 관통하는 전극으로 연결한 최첨단 패키징 기술.

<삼성전자 TSV기술 기반 D램 제품 개발/양산 연혁>

* 2010년 12월: 40나노급 8GB 3D TSV DDR3 RDIMM 개발

* 2011년 8월: 30나노급 32GB 3D TSV DDR3 RDIMM 개발

* 2014년 8월: 20나노급 64GB 3D TSV DDR4 RDIMM 양산

* 2015년 10월: 20나노 128GB 3D TSV DDR4 RDIMM 양산

* 2015년 10월: 20나노 4GB HBM2 D램 개발

* 2015년 12월: 20나노 128GB 3D TSV DDR4 LRDIMM 양산

* 2015년 12월: 20나노 4GB HBM2 D램 양산

* 2016년 6월: 20나노 8GB HBM2 D램 양산

* 2017년 하반기: 차세대 8GB HBM2 D램 양산 예정

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