시사위크=박설민 기자  최근 IT업계를 뜨겁게 달군 ‘초거대 인공지능(AI)’ 열풍이 꺼질 줄 모르고 있다. 이에 따라 초거대 AI성능을 높일 수 있는 초고용량·초고성능 메모리 반도체 기술 중요성도 커지고 있다. 이 가운데 삼성전자가 초거대 AI시대를 주도할 차세대 메모리 솔루션을 대거 공개하면서, 업계의 이목이 집중되고 있다.

◇ ‘샤인볼트’ 등 AI혁신을 이끌 초고성능 메모리 대거 공개

삼성전자는 20일(현지시간) 미국 실리콘밸리에 위치한 맥에너리 컨벤션 센터(McEnery Convention Center)에서 ‘삼성 메모리 테크 데이(Samsung Memory Tech Day) 2023’를 개최했다.

‘메모리 역할의 재정의(Memory Reimagined)'’라는 주제로 열린 이번 행사는 글로벌 IT 고객과 파트너, 애널리스트 등 600여명이 참석했다. 이정배 삼성전자 메모리사업부 사장, 짐 엘리엇 미주총괄 짐 부사장, 업계 주요 인사 등이 반도체 시장의 트렌드와 주요 제품을 소개했다.

삼성전자는 이날 AI 기술 혁신을 이끌 초고성능 HBM3E D램 ‘샤인볼트(Shinebolt)’와 차세대 PC·노트북용 D램 ‘LPDDR5X CAMM2’, 스토리지 가상화를 통해 분할 사용이 가능한 ‘탈부착 가능한 차량용 SSD(Detachable AutoSSD)' 등 차별화된 메모리 솔루션을 공개했다. 또한 클라우드(Cloud), 에지 디바이스(Edge Devices), 차량(Automotive) 등 응용처별 기술 트렌드도 공유했다.

먼저 업계 관계자들의 주목을 한 눈에 받은 기술은  차세대 HBM3E D램 ‘샤인볼트’다. 이날 행사에서 처음 공개된 이 메모리 반도체는 데이터 입출력 핀 1개당 최대 9.8Gbps의 고성능을 제공한다. 이는 초당 최대 1.2TB 이상의 데이터를 처리할 수 있다. 이는 30GB용량의 초고화질 영화 40편을 1초 만에 전송 받을 수 있는 속도다.

삼성전자는 ‘NCF(비전도성 접착 필름)’기술 최적화를 통해 칩 사이를 빈틈없이 채워 고단 적층을 구현했다. NCF란 적층된 칩 사이를 절연시키고 충격으로부터 연결 부위를 보호하기 위해 사용하는 고분자 물질이다. 또한 열전도도 극대화해 열 특성 또한 개선했다.

삼성전자는 현재 HBM3 8단, 12단 제품을 양산 중에 있다. 차세대 제품인 HBM3E도 고객들에게 샘플을 전달하고 있다고 밝혔다. 이와 함께 차세대 HBM D램과 최첨단 패키지 기술, 파운드리까지 결합된 맞춤형 턴키 서비스도 제공할 예정이다.

이밖에도 현존 최대 용량 ‘32Gb DDR5 D램’, 업계 최초 ‘32Gbps GDDR7 D램’, 저장 용량을 획기적으로 향상시켜 최소한의 서버로 방대한 데이터를 처리할 수 있는 ‘PBSSD(Petabyte Storage)’등도 소개했다.

아울러 삼성전자는 새로운 구조와 소재 도입을 통해 초거대 AI 시대에서 직면한 난제를 극복해 나가겠다고 강조했다. 지난 5월 12나노급 D램 양산을 시작한 삼성전자는 차세대 11나노급 D램도 업계 최대 수준의 집적도를 목표로 개발 중인 것으로 알려졌다.

10나노 이하 D램에서 3D 신구조 도입도 준비 중이다. 이를 통해 단일 칩에서 100Gb 이상으로 용량을 확장할 계획이다. 삼성전자는 9세대 V낸드에서 ‘더블 스택(Double Stack)’ 구조로 구현할 수 있는 최고 단수를 개발 중이며, 내년 초 양산을 위한 동작 칩을 성공적으로 확보했다고 밝혔다.

◇ PC·전장·에너지 분야 신형 메모리 반도체 기술도 공개

초거대 AI용 메모리 반도체와 함께, 삼성전자는 사용자 기기단에서 고성능·고용량·저전력·작은 폼팩터 등을 지원하는 솔루션도 공개했다. 특히 업계 최초로 개발한 ‘7.5Gbps LPDDR5X CAMM2’은 차세대 PC·노트북 D램 시장의 판도를 바꿀 제품으로 참석자들의 이목을 집중시켰다. 이와 함께 ‘9.6Gbps LPDDR5X D램’, ‘온디바이스 AI(On-Device AI)’에 특화된 ‘LLW(Low Latency Wide I/O) D램’, 차세대 UFS 제품 ‘PC용 고용량 QLC SSD BM9C1’ 등을 공개했다.

2025년 전장 메모리 시장 1위 달성을 위한 차량용 핵심 솔루션도 대거 공개됐다. 특히 눈에 띄는 제품은 ‘Detachable AutoSSD(탈부착 가능한 차량용 SSD)’이다. 이는 스토리지 가상화를 통해 하나의 SSD를 분할해 여러 개의 SoC가 사용할 수 있는 제품이다. 자율 주행 시스템의 고도화에 따라 고대역폭, 고용량 D램과 여러 개의 SoC(System on Chip)와 데이터를 공유할 수 있는 SSD기술이 요구되고 있는 시장 트렌드에 맞춰 출시한 제품이다.

Detachable AutoSSD은 최대 6,500MB/s의 연속 읽기 속도를 지원한다. 용량은 4TB를 제공한다. 탈부착이 가능한 폼팩터로 구현돼 손쉽게 SSD를 교체할 수 있어 성능 업그레이드 등이 용이한 제품이다. 삼성전자는 이외에도 차량용 고대역폭 GDDR7, 패키지 크기를 줄인 LPDDR5X 등을 선보였다.

삼성전자는 데이터센터 내 에너지 효율성을 높여, 환경 오염을 줄이는 산업 트렌드에 맞춰 다양한 혁신 기술도 발표했다. 초저전력 기술 확보를 통해 데이터센터, PC/모바일 기기 등에서 사용되는 메모리의 전력 소비량을 절감하고, 포터블 SSD 내 재활용 소재 적용 등을 통해 탄소를 저감할 계획이다. PBSSD 등 차세대 솔루션으로 서버 시스템의 공간 효율성과 랙 용량을 증대시켜 고객의 에너지 절감에 기여하겠다는 목표다.

이정배 삼성전자 메모리사업부 사장은 “초거대 AI 시대는 기술 혁신과 성장의 기회가 교차하는 지점으로, 업계에 더 큰 도약과 함께 도전의 시간이 될 것”이라며 “무한한 상상력과 담대한 도전을 통해 혁신을 이끌고, 고객·파트너와의 밀접한 협력으로 한계를 뛰어넘는 확장된 솔루션을 제공해 메모리 시장을 지속 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.