삼성전자, HBM5에 2나노 공정 적용…"기술 리더십 강화"

[녹색경제신문 = 정창현 기자] 삼성전자가 차세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM5에 최선단 2나노 공정을 적용하는 청사진을 공개했다. HBM 성능 경쟁이 치열해지는 가운데 메모리와 파운드리 기술을 결합해 AI 메모리 시장 주도권을 확보하겠다는 전략이다.

27일 삼성전자 반도체 뉴스룸에 따르면, 구자흠 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실장(부사장)은 인터뷰에서 "HBM5는 HBM4E보다 동작 속도를 약 50% 이상 향상해야 할 것으로 예상된다"며 "베이스 다이에는 동작 속도는 물론 전력 효율 측면에서도 큰 폭의 개선을 이끌어낼 수 있는 최선단 공정을 준비하고 있다"고 밝혔다.

구 부사장은 HBM5 베이스 다이에 게이트올어라운드(GAA) 구조를 적용한 2나노 공정을 도입하고, 더 높은 집적도의 TSV(실리콘관통전극)를 구현할 계획이라고 설명했다.

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층하는 구조로, 데이터를 제어하는 베이스 다이의 성능이 전체 메모리 성능과 전력 효율을 좌우한다. AI 가속기의 성능 경쟁이 치열해지면서 베이스 다이에 최선단 로직 공정을 적용하는 것이 차세대 HBM의 핵심 경쟁 요소로 떠오르고 있다.

삼성전자는 메모리와 파운드리를 모두 보유한 종합 반도체(IDM) 기업이라는 점도 차별화 요소로 내세웠다.

구 부사장은 "삼성전자 HBM은 설계, 제조, 패키징을 모두 삼성전자가 수행하는 턴키 솔루션"이라며 "설계 단계부터 최적화가 가능하고 양산 제품 완성 시간도 단축할 수 있으며 비용 측면에서도 경쟁력이 있다"고 강조했다.

파운드리 선단 공정 경쟁력도 함께 소개했다. 구 부사장은 "세계 최초 GAA 구조를 적용한 3나노 공정 양산에 이어 지난해 하반기에는 2나노 1세대 공정 양산을 시작했다"며 "올해 하반기에는 수율과 성능을 개선한 2나노 2세대 공정 기반 모바일 제품 양산을 시작할 예정"이라고 말했다.

이어 "4나노 공정 역시 다년간의 양산 경험을 통해 안정적인 수율과 성능 경쟁력을 확보했다"며 "모바일 고객뿐 아니라 테슬라를 비롯해 AI, 고성능컴퓨팅(HPC), 클라우드서비스제공사(CSP) 등 다양한 고객사 수주가 이어지고 있다"고 설명했다.

업계에서는 AI 반도체 성능이 고도화될수록 HBM의 속도와 전력 효율의 중요성이 커지는 만큼, 메모리 기술과 최선단 파운드리 공정을 결합하려는 경쟁도 더욱 치열해질 것으로 보고 있다. 특히 삼성전자가 HBM5에 2나노 GAA 공정을 적용하겠다는 방향을 공식화하면서 차세대 AI 메모리 시장에서 기술 경쟁이 한층 가속화될 전망이다.