[실리콘 디코드] 삼성 '3.3TB HBM' vs SK '세계 최고속 모바일 D램'…2월 美서 기술 격돌

글로벌 메모리 반도체 시장의 양대 산맥인 삼성전자와 SK하이닉스가 내년 2월 개최되는 세계 최대 반도체 학회 'ISSCC(국제고체회로학회) 2026'에서 차세대 초고성능 메모리 기술을 동시 공개하며 기술 리더십 경쟁을 벌인다. 삼성전자는 대역폭을 획기적으로 높인 6세대 고대역폭메모리(HBM4)를, SK하이닉스는 모바일과 그래픽용 차세대 D램인 LPDDR6와 GDDR7을 각각 전면에 내세울 전망이다. 인공지능(AI) 시대의 핵심 인프라인 고성능 메모리 시장을 선점하기 위한 양사의 기술 경쟁이 학회 무대에서 정점을 찍을 것으로 보인다.

지난 1일(현지시각) 디지타임스 아시아 등 국내외 언론 보도에 따르면, 김동균 SK하이닉스 펠로우(부사장)는 최근 서울에서 열린 ISSCC 미디어 브리핑을 통해 양사의 차세대 메모리 아키텍처 발표 계획을 공식화했다. 김 펠로우는 현재 ISSCC 한국위원회 위원이자 메모리 분과 발표자로 활동 중이다. 내년 2월 15일부터 19일까지 미국 샌프란시스코에서 열리는 ISSCC 2026은 참석자의 절반 이상이 기업 연구개발(R&D) 인력으로 구성될 만큼 상용화 직전의 최신 기술을 미리 엿볼 수 있는 핵심 플랫폼으로 평가받는다.


삼성전자는 이번 학회에서 기존 모델 대비 성능을 대폭 개선한 HBM4 기술을 시연할 예정이다. 업계의 이목이 쏠리는 지점은 단연 대역폭이다. 삼성전자가 선보일 36GB(기가바이트) 용량의 HBM4 모듈은 최대 3.3TB/s(테라바이트/초)의 대역폭을 구현한다. 이는 지난 ‘SEDEX 2025’에서 공개했던 버전의 2.4TB/s를 훌쩍 뛰어넘는 수치이자, 현존 주력 제품인 5세대 HBM(HBM3E) 대비 약 1.4배 향상된 성능이다.
이러한 성능 비약은 공정 설계의 혁신을 통해 가능했다. 삼성전자는 채널별 TSV(실리콘 관통 전극) 터미네이션(Channel-specific TSV termination) 기술과 자동 보정 데이터 스트로브(Auto-calibrating data strobe) 기능을 HBM4에 새롭게 도입했다. 김동균 펠로우는 이 기술들에 대해 "극한의 속도에서도 신호 정확도를 획기적으로 개선하는 핵심 설계"라고 설명했다.

데이터 처리 속도와 신호 무결성이 보장되는 삼성의 HBM4는 방대한 데이터 처리가 필수적인 AI 가속기와 대규모 언어 모델(LLM) 학습 워크로드에 최적화된 솔루션이 될 전망이다. HBM 시장에서의 주도권을 놓고 치열한 경쟁이 펼쳐지는 가운데, 삼성전자가 제시한 '3.3TB/s'라는 수치는 경쟁사들을 압박하는 강력한 무기가 될 것으로 관측된다.


SK하이닉스는 모바일과 그래픽 메모리 분야에서 '속도'를 키워드로 내세웠다. 이번 학회에서 공개될 SK하이닉스의 LPDDR6 모바일 D램은 핀당 속도가 최대 14.4Gb/s(기가비트/초)에 달한다. 이는 전 세대인 LPDDR5X의 대역폭을 넘어서는 업계 최고 수준이다. SK하이닉스는 초고속 동작 환경에서도 신호 안정성을 유지하기 위해 LDO(Low-Dropout) 레귤레이터 기반의 클록 분배 아키텍처를 적용했다고 밝혔다. 이는 스마트폰 등 모바일 기기에서 고성능 온디바이스 AI를 구현하는 데 필수적인 기술이다.

그래픽 메모리 분야에서는 차세대 GDDR7을 선보인다. 핀당 48Gb/s의 속도와 24GB 용량을 갖춘 이 제품은 내부 채널을 두 개의 병렬 경로로 나누는 '대칭형 듀얼 채널(Symmetrical dual-channel)' 구성을 채택했다. 이 구조는 읽기와 쓰기 작업을 동시에 수행할 수 있어 데이터 처리 효율을 극대화한다. 높은 대역폭을 요구하는 최신 GPU(그래픽처리장치)와 AI 엣지 추론 기기, 고해상도 게이밍 시스템이 주요 타깃이다. 김 펠로우는 "삼성의 HBM4와 SK하이닉스의 LPDDR6, GDDR7 사례에서 보듯, 폭발적으로 증가하는 성능 및 전력 효율 수요를 충족하기 위해 D램 기술이 급격하게 진화하고 있다"고 진단했다.

한편 이번 ISSCC 2026에서는 메모리 외에도 글로벌 반도체 기술 트렌드의 변화가 감지된다. 3D 낸드플래시 분야에서는 키옥시아(Kioxia)와 웨스턴디지털(Western Digital) 연합이 CBA(CMOS Bonded Array) 구조 기반의 초고밀도 QLC(Quad-Level Cell) 3D 낸드를 발표하며 낸드 확장성 기술의 진보를 알릴 예정이다.

중국의 '반도체 굴기' 또한 학회 논문 채택 수에서 여실히 드러났다. 중국은 ISSCC 2025에서 92편의 논문을 채택시킨 데 이어, 2026년에는 96편으로 늘리며 4년 연속 논문 채택 1위 국가 자리를 지켰다. 전력관리반도체(PMIC) 등 아날로그 분야에서의 강세는 물론, 미래 기술을 다루는 '테크니컬 디렉션(TD)' 분과에서도 4편의 논문을 올렸다. 국내 학계 관계자들은 "중국이 전통적인 반도체 분야를 넘어 의료용 애플리케이션 등 새로운 영역으로 기술적 영향력을 빠르게 확장하고 있다"며 경계심을 늦추지 않았다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com