삼성전자 HBM3E 12단 제품. [삼성전자 제공]

[헤럴드경제=김현일 기자] 삼성전자가 6세대 고대역폭메모리 HBM4 샘플을 고객사에 전달하며 인공지능(AI) 메모리 시장의 최대 격전지인 HBM4 경쟁에 본격 합류했다.

김재준 삼성전자 메모리사업부 부사장은 31일 2분기 콘퍼런스 콜에서 “1c 나노 공정 기반의 HBM4 제품을 개발 완료해 이미 주요 고객사들에게 샘플을 출하했다”고 밝혔다.

앞서 SK하이닉스가 올 3월 엔비디아 등에 HBM4 12단 샘플을 가장 먼저 전달한 데 이어 미국 마이크론도 6월 HBM4 12단 샘플 출하 소식을 알렸다.

삼성전자가 메모리 3사 중 마지막으로 HBM4 샘플 출하를 공식화하면서 이제 경쟁은 5세대 제품인 HBM3E에서 HBM4로 옮겨가는 모습이다.

SK하이닉스와 마이크론은 10나노급 5세대(1b) 공정으로 HBM4를 제조한 반면, 삼성전자는 그보다 앞선 10나노급 6세대(1c) 나노 공정을 기반으로 HBM4를 개발해 명예회복을 노리고 있다.

김재준 부사장은 “HBM4는 베이스 다이에 선단 로직(logic) 공정을 적용하고 설계를 최적화해 전 세대인 HBM3E 대비 성능 및 에너지 효율을 크게 개선했다”고 강조했다.

앞서 마이크론도 자사 HBM4가 HBM3E보다 성능이 60% 이상 향상됐고, 전력 효율은 20% 이상 개선됐다고 발표한 바 있다.

HBM의 가장 밑 부분을 뜻하는 베이스다이(base die)는 그래픽처리장치(GPU) 등 여러 프로세서와 연결돼 통신하는 역할을 한다. HBM4부터는 전력 효율과 성능을 대폭 끌어올리기 위해 베이스 다이를 기존 D램 공정이 아닌 파운드리의 초미세 공정을 활용해 만드는 것이 특징이다.

파운드리의 초미세 로직 공정을 활용하면 각 고객사 니즈에 맞춘 폭넓은 맞춤형 제품을 제공할 수 있는 것이 장점으로 꼽힌다.

SK하이닉스가 이를 위해 세계 1위 파운드리인 TSMC와 손을 잡았다면 삼성전자는 자체 파운드리 공정을 활용해 HBM4의 베이스 다이를 완성했다.

삼성전자는 현재 HBM 시장의 주류인 HBM3E의 판매 비중을 하반기 지속적으로 높이고, 내년부터 수요가 본격 발생할 것으로 예상되는 HBM4의 공급도 점차 늘려갈 방침이다.

AI 반도체 시장에서 엔비디아를 추격 중인 AMD의 경우 자사 AI 가속기에 삼성전자의 HBM3E 12단 제품을 탑재하고 있다.

김 부사장은 “2분기 HBM 판매량은 빗(bit) 기준으로 1분기 대비 30% 증가했다”며 “전체 HBM 수량 중 HBM3E가 차지하는 비중은 80% 후반까지 늘었다”고 설명했다.

이어 “하반기 HBM3E 판매 비중은 90% 후반 수준을 상회할 것”이라며 “HBM 사업 정상화를 목표로 단계적으로 고객사별 양산 승인 완료와 함께 수요를 확보해 나가고 있다”고 강조했다.