삼성전자, 업계 최초 HBM4E 샘플 공급…AI 메모리 리더십 굳히기(종합)

[이데일리 공지유 기자] 삼성전자가 세계 최초로 7세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4E 샘플 출하에 성공했다. 6세대 HBM4 양산 체제를 선제적으로 구축한 데 이어 차세대 제품에서도 한발 앞서 나갔다. 엔비디아를 비롯한 글로벌 빅테크 고객사를 겨냥한 인공지능(AI) 메모리 주도권 탈환에 속도를 내는 모습이다.

삼성전자의 7세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4E 제품.(사진=삼성전자)

삼성전자는 세계 최초로 HBM4E를 글로벌 고객사에 전격 공급했다고 29일 밝혔다. HBM4E는 HBM 최대 고객사인 엔비디아가 내년 하반기 내놓을 차세대 AI 가속기 ‘베라 루빈 울트라’에 탑재될 제품으로, 내년 중 양산이 본격화할 예정이다.

앞서 황상준 삼성전자 메모리사업부 개발담당 부사장은 HBM4E 샘플 로드맵을 3분기로 제시했는데, 공급 시점을 당기면서 차세대 HBM 개발 및 검증 속도를 빠르게 끌어올리고 있는 것으로 풀이된다.

삼성전자의 HBM4E는 설계 및 공정 최적화를 통해 전작 대비 성능을 대폭 개선했다. 핀당 동작 속도는 초당 14기가비트(Gbps)에서 최대 16Gbps까지 지원하며, 이는 전작 HBM4 대비 20% 이상 향상된 수치다. 단일 스택 기준 초당 3.6테라바이트(TB)의 대역폭을 제공함으로써 대규모 언어 모델(LLM) 및 차세대 AI 시스템의 연산 속도를 극대화했다.

용량 측면에서도 개선됐다. HBM4E 12단 제품은 48기가바이트(GB)의 고용량을 구현해 전작 대비 용량을 30% 이상 늘렸으며, 향후 고객사의 다양한 서비스 환경에 맞춰 32GB(8단), 64GB(16단)까지 라인업을 확대해 나갈 계획이다.

삼성전자가 세계 최초로 HBM4E를 글로벌 고객사에 전격 공급했다고 29일 밝혔다.(사진=삼성전자)

삼성전자의 HBM4E 제품은 자사 반도체 위탁생산(파운드리) 사업부의 4나노 베이스 다이(로직 다이)를 채택했으며, D램 공정 역시 최선단 수준인 10나노급 6세대(1c)를 적용했다. 이미 전작인 HBM4에서 검증된 최선단 공정을 활용해 수율과 양산성을 확보하면서도 안정성을 극대화했다는 설명이다.

한편 SK하이닉스를 비롯한 메모리 기업들은 아직 HBM4 고객 검증을 진행 중이다. 삼성전자가 HBM4 양산에 이어 HBM4E 샘플까지 가장 먼저 공급하면서 차세대 AI 메모리 시장 주도권 확보에 한발 더 나아갔다는 평가다. 삼성전자가 HBM3E까지는 후발주자였다면, 1c나노 도입 등 승부수를 통해 앞서나가면서 차세대 제품부터는 고객사에 삼성의 기술력을 각인시켰다는 분석이다.

메모리·파운드리·패키징 경쟁력을 동시에 갖춘 것도 장점이다. 삼성전자는 메모리·파운드리·패키징을 모두 보유한 턴키 경쟁력을 기반으로 시장 공략을 본격화하고 있다. SK하이닉스와 마이크론 등 경쟁사는 HBM 가장 아랫단인 베이스 다이에 TSMC의 파운드리 공정을 적용하지만, 삼성전자는 자사 파운드리사업부가 생산한 제품을 적용하면서 공급 안정성과 가격 경쟁력을 높일 수 있다.

황상준 부사장은 “HBM4 양산 성공에 이어 차세대 HBM4E 샘플 공급까지 차질 없이 완수하며 삼성전자의 독보적인 기술 리더십을 시장에 확실히 각인시켰다”며 “앞으로도 압도적인 기술 초격차와 선제적인 생산 인프라 투자를 바탕으로 글로벌 AI 메모리 시장의 성장을 강력하게 주도할 것”이라고 강조했다.

삼성전자가 HBM4E 샘플 공급에 나서면서 차세대 HBM 시장 경쟁의 무대도 7세대 제품으로 빠르게 이동하는 분위기다. SK하이닉스도 당초 올해 하반기로 예정했던 HBM4E 샘플 출하 일정을 앞당긴 것으로 알려졌다. 업계에서는 개발이 예상보다 순조롭게 진행된 영향으로 본다. SK하이닉스는 다음 달 2일 대만에서 개막하는 컴퓨텍스 2026에서 HBM4E를 처음 공개할 전망이다.

SK하이닉스는 HBM4E의 로직 다이에 TSMC의 3나노 공정을 적용하는 방안을 고려하고 있는 것으로 알려졌다. 이를 통해 성능 우위를 확보하겠다는 전략이다. 앞서 SK하이닉스는 HBM4에서는 로직 다이에 TSMC의 12나노 공정을 채택했다.