[뉴스토마토 김광연 기자] 1초에 풀HD 5기가바이트(GB) 영화 82편을 전달할 수 있는 시대가 왔다. 지난 2010년부터 전 세계에서 유일하게 슈퍼컴퓨터(HPC)와 인공지능(AI) 기반 초고속 D램 개발·양산에 매진해온 삼성전자가 2년 만에 한층 더 업그레이드 된 결과물을 내놓았다. 특유의 '초격차 전략'으로 차세대 프리미엄 메모리 시장 주도권을 더 견고히 틀어쥐게 된 것이다.
삼성전자는 4일 16기가바이트(GB) 용량의 3세대 고대역폭 메모리(HBM2E) D램인 '플래시볼트'를 출시했다고 밝혔다. '플래시볼트'는 2년 전 삼성전자가 세계 최초로 개발해 업계에서 유일하게 양산한 2세대 8GB HBM2 D램 '아쿠아볼트'에서 더 진화한 제품이다. 기존 2세대 대비 속도와 용량이 각각 1.3배, 2.0배 향상됐다. HBM은 고대역폭 메모리로 3차원 실리콘관통전극(TSV) 기술을 적용해 기존의 금선을 이용한 일반 D램 패키지에 비해 데이터 처리 속도를 크게 끌어올린 제품을 말한다.
삼성전자 3세대 16GB HBM2E D램 '플래시볼트'. 사진/삼성전자
현재 삼성전자는 세계에서 유일하게 AI·차세대 슈퍼컴퓨터용 초고속 D램을 양산해오고 있다. 지난 2010년 12월에 40나노급 8GB 3D TSV DDR3 RDIMM을 개발한 삼성전자는 이듬해 8월 30나노급 32GB 3D TSV DDR3 RDIMM 개발한 뒤 2014년 08월 20나노급 64GB 3D TSV DDR4 RDIMM 양산에 성공했다. 이후 2015년 10월 20나노 128GB 3D TSV DDR4 RDIMM 양산과 20나노 4GB HBM2 D램을 개발하는 등 업계를 선도하고 있다. SK하이닉스도 개발 중인 상황이지만 양산 단계는 아니다.
아직 슈퍼컴퓨터 시장 등이 크게 성장하지 않은 상황이기 때문에 플래시볼트가 속한 프리미엄 메모리 시장 규모는 전체 반도체 시장에서 10% 미만으로 추정된다. AI 발전과 함께 한꺼번에 얼마나 많은 데이터를 처리할 수 있느냐가 점점 중요해지고 있어 초고속 D램의 발전 가능성도 커지는 추세다.
삼성전자 3세대 16GB HBM2E D램 '플래시볼트'.
이번에 삼성전자는 16Gb D램 칩에 5600개 이상의 미세한 구멍을 뚫고 총 4만개 이상의 TSV 접합볼로 8개 칩을 수직 연결한 '초고집적 TSV 설계 기술'을 적용했다. 특히 이 제품은 '신호전송 최적화 회로 설계'를 활용해 총 1024개의 데이터 전달 통로에서 초당 3.2기가비트의 속도로 410기가바이트의 데이터를 처리한다. 풀HD(5기가바이트) 영화 82편을 1초에 전달할 수 있는 수준이다. 앞서 '아쿠아볼트'는 초당 2.4Gb 속도로 307기가바이트의 데이터 전송이 가능했는데 영화 61편을 전달할 수 있는 수준이다.
'플래시볼트'는 1개의 버퍼 칩 위에 16기가비트(Gb) D램 칩(10나노급) 8개를 쌓아 16GB 용량을 구현해 차세대 고객 시스템에서 최고용량, 최고속도, 초절전 등 최적의 솔루션을 제공한다. 삼성전자는 올해 이 제품을 양산해 기존 인공지능 기반 초고속 데이터 분석과 고성능 그래픽 시스템을 개선하고 슈퍼컴퓨터의 성능 한계를 극복해 차세대 고성능 시스템 적기 개발에 기여할 계획이다.
이 제품은 또 세계최초로 초당 4.2기가비트까지 데이터 전달 속도 특성을 확보해 향후 특정 분야의 차세대 시스템에서는 538기가바이트를 1초에 처리할 수 있을 것으로 전망된다. 2세대 제품과 비교할 경우 초당 데이터 처리 속도가 1.75배 이상 향상되는 것이다.
삼성전자 3세대 16GB HBM2E D램 '플래시볼트'
최철 삼성전자 메모리사업부 전략마케팅실 부사장은 "역대 최고 성능의 차세대 D램 패키지 출시로 빠르게 성장하는 프리미엄 시장에서 사업 경쟁력을 계속 유지할 수 있게 됐다"며 "향후 더욱 차별화된 솔루션을 제공해 독보적인 사업 역량을 강화시켜 나갈 것"이라고 강조했다.
삼성전자는 글로벌 정보기술(IT) 고객들에게 '아쿠아볼트'를 안정적으로 공급하는 한편, 차세대 시스템 개발 협력을 더욱 강화해 '플래시볼트' 시장을 확대함으로써 프리미엄 메모리 시장을 적극적으로 주도해 나갈 계획이다.
김광연 기자 fun3503@etomato.com