삼성전자 HBM4E 12단 제품이 세계 최초로 글로벌 고객사에 출하되는 모습. /사진:삼성전자

[대한경제=심화영 기자] 삼성전자가 차세대 AI 반도체 시장의 핵심 메모리인 HBM(고대역폭메모리) 경쟁에서 다시 한번 승부수를 던졌다. 업계 최초로 HBM4 양산에 성공한 데 이어, 후속 제품인 ‘HBM4E 12단’ 샘플까지 글로벌 고객사에 공급하며 차세대 AI 메모리 시장 주도권 확보에 나섰다.

삼성전자는 29일 세계 최초로 HBM4E 12단 샘플을 글로벌 고객사에 출하했다고 밝혔다. 지난 2월 HBM4 양산 출하 이후 불과 수개월 만에 차세대 제품 공급까지 이어지면서, 그간 흔들렸던 HBM 경쟁력 논란을 정면 돌파하려는 의도로 풀이된다.

HBM4E는 엔비디아 차세대 AI 가속기 시장을 겨냥한 전략 제품이다. AI 모델 규모가 급격히 커지면서 메모리 대역폭과 전력 효율이 핵심 경쟁 요소로 떠오른 가운데, 삼성전자는 성능·전력·양산성 세 축을 동시에 잡겠다는 전략이다.

이번 제품은 핀당 최대 16Gbps 속도를 지원한다. 기존 HBM4 대비 20% 이상 향상된 수준이다. 단일 스택 기준 초당 3.6TB 대역폭을 구현해 초거대언어모델(LLM)과 AI 추론·학습 성능을 대폭 끌어올릴 수 있다는 설명이다.

용량 경쟁력도 강화했다. HBM4E 12단 제품은 48GB 용량을 구현했으며, 삼성전자는 향후 32GB(8단), 64GB(16단) 제품까지 라인업을 확대할 계획이다. AI 데이터센터 고객들의 다양한 요구에 대응하기 위한 포석이다.

업계에선 이번 제품의 핵심 경쟁력을 ‘삼성식 수직계열화’에서 찾고 있다. 삼성전자는 HBM4E에 1c(10나노급 6세대) D램과 자체 파운드리 4나노 로직 다이를 결합했다. 메모리와 로직 반도체를 동시에 설계·생산할 수 있는 삼성만의 구조가 공정 안정성과 수율 확보에 강점으로 작용했다는 평가다.

특히 그동안 HBM 시장에서 가장 큰 약점으로 지적됐던 발열 문제 해결에도 공을 들였다. 저전력 설계와 패키징 구조 최적화를 통해 전작 대비 에너지 효율은 16%, 열 저항 특성은 14% 이상 개선했다. AI 데이터센터 전력 비용 부담이 커지는 상황에서 고객사들의 관심이 집중될 것으로 예상된다.

삼성전자는 이번 샘플 공급 이후 고객 일정에 맞춰 양산 공급에 돌입할 예정이다. 메모리부터 파운드리·첨단 패키징까지 아우르는 ‘원스톱 턴키 체제’를 앞세워 공급 안정성도 강화한다는 방침이다.

시장에서는 삼성전자가 이번 HBM4E를 통해 AI 메모리 시장 판도 변화에 본격 시동을 걸었다는 분석이 나온다. 현재 HBM 시장은 SK하이닉스가 엔비디아 공급망 우위를 바탕으로 주도하고 있지만, 삼성전자가 차세대 HBM4·HBM4E 양산 체제를 선제 구축하면서 경쟁 구도가 다시 요동칠 가능성이 커졌다는 것이다.

반도체 업계 관계자는 “HBM 경쟁은 단순 메모리 싸움이 아니라 AI 생태계 주도권 경쟁”이라며 “삼성전자가 HBM4와 HBM4E를 연이어 세계 최초로 내놓으면서 기술 리더십 회복 신호를 시장에 강하게 보낸 셈”이라고 말했다.

황상준 삼성전자 메모리사업부 개발담당 부사장은 “HBM4 양산 성공에 이어 HBM4E 샘플 공급까지 차질 없이 완수했다”며 “압도적 기술 경쟁력과 선제적 생산 투자로 글로벌 AI 메모리 시장 성장을 주도해 나가겠다”고 밝혔다.

심화영 기자 dorothy@

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