‘4GB HBM2’ TSV 기술 기반
차세대 그래픽 D램 시장 타깃
상반기 8GB HBM2 D램도 양산
기존 제품보다 36배 이상 고집적


삼성전자가 현존하는 최고 속도의 D램보다 7배 이상 빠른 차세대 ‘4기가바이트(GB) HBM2(고대역폭 메모리) D램’을 본격 양산한다고 19일 밝혔다. 삼성전자는 이를 통해 차세대 그래픽 D램과 초고성능 컴퓨팅(HPC) 시장을 선점하겠다는 전략이다.

삼성전자에 따르면 HSB D램은 실리콘관통전극(TSV) 기술을 적용해 D램칩에 구멍 5000개 이상을 뚫고 상하를 연결해, 기존 금선을 이용한 D램 패키지보다 데이터 처리속도를 혁신적으로 끌어올렸다.

TSV 기술이란 D램 칩을 일반 종이 두께 절반보다 얇게 깎은 다음 미세한 구멍을 수백개 뚫어 상단칩과 하단칩의 구멍을 수직 관통하는 전극을 연결한 첨단패키징 기술이다.

이번에 양산한 HBM D램은 2세대 HBM규격(HBM2)을 만족하는 제품이다. 기존 1세대 규격보다 2배 빠른 속도를 갖췄다. 차세대 그래픽카드와 초고성능 컴퓨팅 환경이 요구하는 ‘초절전·초슬림·고신뢰성’까지 구현했다는 설명이다.

삼성전자는 작년 10월 ‘128GB DDR4 D램 모듈’을 양산하며 초고속 메모리 시장을 확대한 바 있다. 이어 2개월 만에 2세대 HBM D램 양산에 성공, 차세대 그래픽 D램 시장을 선점한 것으로 평가된다.

이번 4GB HBM D램은 삼성전자의 최신 20나노 공정을 적용한 8기가비트(Gb) HBM2 D램 4개로 이뤄져 있다. 1개의 버퍼칩 위에 4개의 코어칩을 쌓고 각 칩을 TSV 접합볼(범프)로 연결한 구조다. 특히 8Gb HBM2 D램 칩은 높은 대역폭으로 속도를 향상시킬 수 있도록 기존 8Gb TSV DDR4보다 36배 이상 많은 5000여개 구멍을 뚫는 고난이도 TSV 기술을 적용했다.

4GB HBM2 D램은 초당 256GB의 데이터를 전송, 현재 개발된 D램 중 가장 빠른 4Gb GDDR5(9Gbps)보다 7배 이상 많은 데이터를 처리한다. 와트당 데이터 전송량은 2배 높여 전력소모도 크게 줄였다. 그래픽카드 등에 들어갈 때 평면에 D램을 배열하는 GDDR5에 비해 면적을 95% 이상 줄일 수 있다.

예를 들어 8GB 그래픽카드에 8Gb GDDR5를 탑재하면 칩 8개를 평면상 넓게 배열해야 하지만 4GB HBM2 D램은 칩 두 개만으로 구성이 가능하다.

삼성전자는 올해 상반기 중 이보다 용량을 2배 올린 8GB HBM D램도 양산할 계획이다. 또 차세대 HBM 라인업을 더욱 확대, 초고속 컴퓨팅용 HBM 시장을 선점하고 글로벌 IT 고객들의 수요 증가세에 맞춰 HBM D램의 생산 비중을 확대할 방침이다.

전세원 삼성전자 메모리사업부 마케팅팀 전무는 “차세대 HBM2 D램 양산으로 글로벌 IT기업들이 초고성능 차세대 HPC를 적기에 도입하는 데 크게 기여하게 됐다”며 “3차원 메모리 기술을 기반으로 글로벌 IT시장 변화에 한발 앞서 대응하겠다”고 말했다.

권도경 기자/ kong@heraldcorp.com