삼성전자 "3D D램, 2030년 상용화해 기술 주도권 이어가겠다"

삼성전자가 데이터 저장 공간을 수직으로 쌓는 3차원(3D) D램을 2030년까지 상용화해 D램 기술 주도권을 이어가겠다는 계획을 공식화했다.

김경륜 삼성전자 DS부문 메모리사업부 상품기획실 상무는 2일 자사 뉴스룸 기고문을 통해 "10나노미터(㎚·10억분의 1m) 이하 D램에 수직 채널 트랜지스터(VCT)를 활용하는 새로운 구조에 대한 선제적인 연구 개발을 진행하고 있다"며 "2030년 3D D램 상용화에 나설 계획이다"고 전했다.
3D D램은 데이터 저장 공간인 셀(Cell)을 평면으로 배치하던 기존 구조에서 벗어나 수직으로 적층, 단위 면적당 용량을 늘린 기술 개념이다.

반도체 업계는 3D D램이 상용화하면 기존 D램 대비 작은 면적을 차지하면서 고용량 데이터를 처리할 수 있어 인공지능(AI)시대에 이점이 클 것으로 기대한다. 셀 간격에 여유가 생겨 간섭 현상이 줄면서 전력 효율성이 높아질 것으로 기대되어서다.

AI 컴퓨팅에 필요한 메모리 성능은 급격히 높아지는데 2D 패러다임으로는 미세화에 한계가 있어 집적도를 끌어올리기 쉽지 않다. 이에 삼성전자는 수직 적층 기술을 선도해 D램 시장 초격차를 이어간다는 방침이다.

김 상무는 "최근 몇 년 메모리 시장 침체에도 불구하고 자사는 기술 개발과 시설 투자에 자원을 아끼지 않았다"며 "삼성전자는 지난해 D램 시장의 41%, 낸드플래시는 32%의 시장 점유율을 기록하는 등 리더십을 이어가고 있다"고 말했다.
최근 메모리 업계의 화두인 HBM에 대해서는 높이에서의 강점을 강조했다.

특히 차세대 HBM인 HBM3E(5세대 HBM)에 대해 김 상무는 "삼성전자는 지난달 HBM3E 8단 제품을 양산하기 시작했고 고용량 제품 수요가 증가하는 추세에 발맞춰 업계 최초로 개발한 12단 제품도 2분기 내 양산할 예정이다"며 "앞으로 삼성전자는 성장하는 생성형 AI용 수요 대응을 위해 HBM 생산 능력 확대와 함께 공급을 지속 늘려나갈 것이다"고 강조했다.

HBM외 여타 AI 메모리 솔루션에 대해서도 개발 현황을 소개했다.

김 상무는 "기존 저전력더블데이터레이트(LPDDR) 대비 고대역폭을 가지고 있어 기기에서 생성되는 데이터를 실시간으로 처리할 수 있는 LLW(Low Latency Wide I/O)를 개발 중이다"며 "컴퓨터익스프레스링크(CXL) 메모리 생태계 구축을 위해서도 제품 개발 및 사업 협력을 선도하고 있다"고 전했다.

김 상무는 "삼성전자는 2016년 업계 최초로 고성능 컴퓨팅(HPC)용 HBM 사업화를 시작하며 AI용 메모리 시장을 열었다"며 "2016년부터 2024년까지 예상되는 총 HBM 매출은 100억 달러가 넘을 것이다"고 전망했다.

삼성은 올해 4월부터 양산을 시작한 5세대 HBM인 HBM3E 8단 제품 매출에 이어 업계 최초로 개발한 12단 제품도 2분기 내 양산해 연말까지 실적 상승에 힘을 보탤 것으로 보고 있다.

김 상무는 고객별 수요에 맞춘 '맞춤형 HBM' 사업 비전도 제시하며 종합 반도체 역량도 강조했다. 삼성전자는 연초부터 각 사업부의 우수 엔지니어들을 모아 차세대 HBM 전담팀을 구성하고 맞춤형 HBM 최적화를 위한 연구개발에 공을 들이고 있다.


김태우 글로벌이코노믹 기자 ghost427@g-enews.com