삼성·SK하이닉스, HBM 너머 '차세대 AI 메모리' 주도권 경쟁 본격화

삼성전자가 미국 산타클라라 FMS 행사에서 10세대 본딩 브이낸드와 차세대 3D 메모리 아키텍처를 공개하며 차세대 인공지능 메모리 시장 주도권 확보에 나섰다.

로이터는 8월 4일(현지시각) 이 발표를 보도했고, SK하이닉스도 같은 날 샌디스크와 최대 3.0TB/s 대역폭의 고대역폭 플래시 규격을 제시해 한국 메모리 반도체 산업 생태계의 규격 표준 경쟁이 시작됐다.




삼성전자는 400단 이상을 적층한 10세대 본딩 브이낸드(V10 BV-NAND) 개념 모형을 선보였다. 셀과 회로를 다른 웨이퍼에서 제작해 접합하는 웨이퍼 본딩 기술을 적용해 이전 9세대 낸드 대비 저장 밀도를 약 58% 높였다.
함께 공개한 지에이치비엠(zHBM) 개념 모형은 인공지능 가속기 옆에 두던 기존 방식과 달리 가속기 바로 위에 메모리를 수직으로 적층하는 구조다. 데이터 이동 거리를 줄여 병목 현상을 해결하고 전력 효율을 높인다.

삼성전자는 이 기술을 적용하면 5세대 고대역폭메모리(HBM5) 대비 GPU당 성능이 최대 8배 향상된다고 설명했다. 전력 대비 성능은 최대 3배 개선되며 열 저항은 10~25% 수준으로 낮아진다.


SK하이닉스는 샌디스크와 공동 개발한 고대역폭 플래시(HBF) 규격을 발표했다. 이 기술은 고대역폭메모리(HBM)와 기업용 솔리드스테이트드라이브(eSSD) 사이의 성능 공백을 메우는 새로운 메모리 계층이다. 구글, 텐스토렌트 등 글로벌 빅테크 기업들도 표준 컨소시엄에 참여해 생태계를 확장하고 있다.

이 규격은 낸드 플래시 다이를 8단 또는 16단으로 쌓아 단일 패키지 기준 최대 512GB 용량을 제공한다. 대역폭은 초당 0.4TB에서 최대 3.0TB까지 지원한다. 범용 칩렛 인터페이스 규격인 유씨아이에이(UCIe)를 채택해 다양한 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU) 가속기 칩과 유연하게 연결된다.
김천성 SK하이닉스 부사장(솔루션개발 부문장)은 HBF를 통해 메모리와 스토리지 간 경계를 확장하고 시스템 전반의 효율을 높이는 새로운 아키텍처 구현에 기여하겠다고 발표했다.


두 기업이 다른 기술 규격을 내놓으면서 한국 소재·부품·장비 협력사들의 대응 방식도 갈릴 전망이다. 표준 규격이 양분되면 협력사들은 두 진영에 맞춰 생산 공정을 다변화해야 하는 과제를 안게 된다.

다만 인공지능 서버용 메모리 수요는 견조하게 유지된다. 삼성전자는 고객사와의 장기 계약 비중이 향후 전체 메모리 매출의 60%에서 70% 사이를 차지할 것이라고 공개했다. 씨티그룹 분석가들도 D램과 낸드 플래시 공급망 재고가 과거 평균을 크게 밑돌고 있어 메모리 시장의 장기 성장세가 이어질 것으로 전망했다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com