[실리콘 디코드] SK하이닉스 "48Gbps 마의 벽 깼다"…삼성 "12단 HBM4로 승부수"

세계 반도체 회로 설계 분야의 '올림픽'으로 불리는 'IEEE 국제고체회로학회(ISSCC) 2026'이 오는 2026년 2월 미국 샌프란시스코에서 개막한다. 이번 학회는 단순한 학술 발표를 넘어, 글로벌 AI 메모리 패권을 쥔 한국 반도체 기업들의 '차세대 기술 쇼케이스' 무대가 될 전망이다.

25일(현지시각) IT전문 매체 WCCF테크에 따르면 SK하이닉스는 그래픽 D램(GDDR)의 물리적 한계를 뛰어넘는 초고속 동작 기술을, 삼성전자는 엔비디아의 차세대 로드맵을 겨냥한 HBM4(4세대 고대역폭메모리) 초격차 기술을 각각 전면에 내세운다.


가장 눈길을 끄는 대목은 SK하이닉스가 발표할 GDDR7 D램의 '파격적인 스펙'이다. 당초 업계에서는 차세대 GDDR7의 속도 한계치를 32~37Gbps(초당 기가비트) 수준으로 예상해왔다. 그러나 SK하이닉스는 이번 ISSCC에서 동작 속도 48Gbps, 용량 24Gb(기가비트)를 구현한 연구 논문을 공개하며 기술 격차를 과시한다.

이는 현존하는 GDDR7(28Gbps) 대비 전송 속도를 70% 이상 끌어올린 수치다. 단일 칩 기준으로 대역폭은 192GB/s(초당 기가바이트)에 달한다. 기존 28Gbps 제품의 대역폭이 112GB/s 수준임을 감안하면, 그래픽 D램의 성능 패러다임을 완전히 바꾸는 기술적 도약이다. SK하이닉스는 이를 위해 '대칭형 2채널 모드'와 '클록 경로 최적화' 기술을 적용해 고속 동작 시 발생하는 신호 왜곡과 발열 문제를 해결한 것으로 분석된다.
물론 48Gbps 속도가 당장 소비자용 그래픽카드(GPU)에 적용되기는 어렵다는 것이 중론이다. 현재 엔비디아의 지포스 RTX 50 시리즈 등 차기작들도 28~32Gbps 대역을 채택할 것으로 보인다. 그러나 SK하이닉스가 경쟁사들이 도달하지 못한 40Gbps 이상의 영역을 선제적으로 실증했다는 점은 시사하는 바가 크다. 향후 RTX 40 리프레시 모델이나 그 이후 세대 GPU 시장에서 기술 표준을 주도하겠다는 강력한 의지로 해석된다.


삼성전자는 AI 반도체의 핵심인 HBM 분야에서 '초고용량·초고대역폭' 전략으로 맞불을 놓는다. 삼성은 이번 학회에서 12단 적층(12-Hi) 기술을 적용한 36GB 용량의 HBM4 논문을 발표한다.

핵심은 데이터 처리 속도다. 삼성의 HBM4 솔루션은 스택당 최대 3.3TB/s(초당 테라바이트)의 대역폭을 제공한다. 이는 거대언어모델(LLM)의 학습 및 추론 과정에서 발생하는 병목 현상을 획기적으로 줄일 수 있는 성능이다. 특히 외신과 업계에서는 삼성전자의 이번 HBM4 기술이 엔비디아의 차세대 AI 가속기인 '베라 루빈(Vera Rubin)' 탑재를 목표로 하고 있다는 점에 주목한다. HBM3E 시장에서 SK하이닉스에 주도권을 내줬던 삼성전자가, HBM4 세대에서는 엔비디아와의 협력을 통해 확실한 반전의 계기를 마련하겠다는 전략이다.


스마트폰 등 모바일 기기에서 AI 성능을 좌우할 LPDDR6(저전력 D램) 분야에서도 양사의 자존심 대결이 치열하다. SK하이닉스는 1cnm(10나노급) 공정 기반의 16Gb LPDDR6를 공개하며 핀당 14.4Gbps의 속도를 제시했다. 반면 삼성전자는 동일한 16Gb 용량에 12.8Gbps 속도의 LPDDR6 연구 결과를 내놓는다.
수치상으로는 SK하이닉스가 소폭 앞서지만, LPDDR6의 핵심은 최고 속도 유지력과 전력 효율성의 균형에 있다. 양사 모두 모바일 폼팩터의 한계 내에서 AI 연산을 최적화하기 위한 독자적인 회로 설계 기술을 이번 학회에서 검증받게 된다.

이외에도 이번 ISSCC 2026에서는 AI 가속기, 컴퓨트 인 메모리, 차세대 광학 트랜시버 등 반도체 생태계의 미래를 바꿀 20여 개 분야의 첨단 논문들이 쏟아진다. 인텔, AMD 등 글로벌 빅테크 기업들도 대거 참여해 기술 경쟁을 벌일 예정이다. 내년 2월 샌프란시스코에서 공개될 한국 반도체의 '초격차 기술'이 글로벌 시장의 판도를 어떻게 흔들지 업계의 이목이 쏠리고 있다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com