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[IT뉴스]송재혁 삼성전자 CTO "커스텀 HBM 다음 단계로…'삼성 cHBM' 준비 중"

온카뱅크관리자

2026-02-11 14:27:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> HBM 밑바탕에 GPU 코어 탑재…'데이터 병목' [반도체레이다] 
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 [디지털데일리 고성현기자] 삼성전자가 차세대 고대역폭메모리(HBM) 대응을 위해 커스텀 HBM 개발 로드맵을 공개했다. 특히 고객사의 컴퓨팅 칩(Die)을 베이스 다이에 넣은 '삼성 cHBM'을 개발해 메모리 한계를 넘겠다는 목표도 제시했다.
 송재혁 삼성전자 최고기술책임자(CTO) 사장은 11일 서울 코엑스에서 열린 '세미콘 코리아 2026' 기조연설에서 '제타플롭스 시대를 넘어, 다음 단계는(Beyond ZFLOPS:What’s Next)‘을 주제로 발표에 나섰다.
 송 CTO는 "AI가 언어 인식, 알고리즘 중심을 넘어 에이전틱 AI, 피지컬 AI로 넘어가면서 AI 워크로드도 급증하고 있다"며 "HBM2부터 HBM3E까지의 메모리는 필요한 요소를 만족시키기 위해 노력해왔으나 여전히 실제 요구와 간격(Gap)이 있다"고 운을 뗐다.
 그러면서 "이를 해결하기 위해 본딩, 고성능 트랜지스터, 휨 현상 개선, 파인 패터닝, 저저항 인터커넥트 등을 위한 개발을 진행 중"이라며 "현재 삼성이 보유한 D램·낸드·파운드리·패키징 영역에 모두 활용되는 영역인 만큼 시너지를 내 기술 경쟁력을 위한 편의성을 확보하고 있다"고 설명했다.
 특히 AI 데이터 병목의 원인 중 하나로 지목된 HBM에 대해서는 "HBM 베이스 다이(Base Die)에 고객의 컴퓨트 코어를 넣는 '삼성 cHBM'도 준비 중"이라고 말했다.
 최근 HBM은 6세대(HBM4)까지 양산 준비를 앞두며 발전을 거듭하고 있지만 AI 발전에 따라 현재 대역폭·레이턴시 등 메모리 성능이 이를 따라잡지 못하고 있다. 이에 따라 HBM의 가장 아랫층(Base Die)에 컨트롤러를 넣어 빅테크가 요구하는 성능에 맞춤형으로 대응하는 커스텀 HBM의 수요가 커지고 있다.
 송 CTO는 "입출력 물리계층(I/O PHY)을 다이 간 연결(Die to Die) 구조로 바꾸고 (HBM 컨트롤러를 베이스 다이에 넣어) 에너지를 더 많이 확보할 수 있는 커스텀 HBM을 준비 중"이라며 "이때 I/O 채널 길이를 60% 가량 단축시켜 전력을 절반 이상 줄일 수 있는 실험 결과도 확보하고 있다"고 전했다.
 이어 "여기에 GPU가 담당하는 일정 역할을 (HBM) 베이스 다이가 담당해 고객의 필요성, 즉 스피드나 전력 효율성을 만족시키는 방향으로 삼성 cHBM을 준비하고 있다"고 설명했다.
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 기존 GPU에서 담당하던 일종의 연산 코어를 HBM 베이스 다이에도 넣어, 데이터 이동 전 메모리 단계에서 우선 연산해 메모리 장벽(Wall)의 한계를 넘겠다는 의도다.
 이와 함께 GPU 등 로직 칩과 메모리를 수직으로 직접 붙이기 위한 'zHBM' 구조도 공개했다. 송 CTO는 "AI 기술의 폭발적인 증가를 대응하려면 이제는 개별 칩 단위보다 웨이퍼 단위의 기술이 필요하다"며 "zHBM도 z축으로 3D로 올라가는 개념이며, 멀티 웨이퍼 본딩 기술이 필요하게 될 것"이라고 전했다.
 차세대 HBM용 본딩 기술로 개발 중이던 하이브리드 본딩에 대한 언급도 나왔다. 송 CTO는 "하이브리드 본딩을 적용할 때 확인한 결과에 따르면 열 저항 20% 이상, 베이스 다이 온도를 11% 이상 줄일 수 있는 성과를 확인했다"며 "어느 시점에 이를 실제 적용할지는 모르나, 가장 사업화에 효과적인 방향으로 준비하겠다"고 설명했다.
 한편 삼성전자는 HBM의 핵심 코어인 D램 공정 개선도 병행하고 있다. 기존 평면형 설계였던 D램 셀(Cell)을 수직으로 쌓아 공간 활용도·집적도를 개선하는 '버티컬(3D) D램' 개발이 대표적이다.
 송 CTO는 "로직 반도체에서도 플라나 기반 트랜지스터 구조가 핀펫(FinFET), 게이트올어라운드(GAA)로 간 것 처럼 D램도 버티컬 채널 트랜지스터라고 하는 차세대 구조를 준비 중"이라며 "D램도 로직처럼 (핀펫, GAA과 같은) 3차원적 기술 적용을 내부에서 따라가도록 개발하고 있다"고 밝혔다.
 마지막으로 송재혁 CTO는 "이러한 과정을 통해 고객의 가치를 최대한 높이기 위한 게 삼성의 목표"라며 "회사 내부의 시너지를 최대한 효율화하고, AI 시장 요구를 확보하며 소재·부품·장비 업체의 지원과 협업을 통해 미래의 AI 기술도 지원할 것"이라고 말했다.
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