엔비디아 최신칩용 HBM4 양산 출하 신공정 기반 속도 1.2배·대역폭 2.7배↑ 구글·AMD 겨냥 맞춤설계 샘플 준비 HBM 아버지 “성능 승부수 던졌다” 삼성전자 HBM4. 사진 제공=삼성전자 삼성전자(005930)가 엔비디아의 인공지능(AI) 반도체에 들어갈 최신 고대역폭메모리(HBM)를 업계 최초로 양산 출하하며 본격적인 시장 주도권 회복에 나섰다. 특히 최신 공정을 과감히 도입하며 업계 최고 성능와 안정적 수율을 동시에 내세우며 연 매출 3배 성장을 선언하는 동시에 엔비디아 외 다양한 빅테크를 겨냥한 커스텀(맞춤형) HBM까지 내년 공급을 준비하며 차기 메모리 경쟁도 선제적으로 대비한다. 삼성전자는 세계 최초로 6세대 HBM(HBM4)을 양산 출하하며 본격적인 시장 선점에 나선다고 12일 밝혔다. HBM4는 엔비디아가 다음달 공개할 차세대 AI 가속기 ‘베라 루빈’에 탑재될 예정이다. 삼성전자는 이를 통해 올해 HBM 점유율을 회복하고 관련 매출을 지난해 대비 3배 이상 끌어올릴 수 있을 것으로 기대했다. 2028년부터 본격 가동될 평택사업장 2단지 5라인을 HBM 생산의 핵심 거점으로 활용할 예정이다. 삼성전자는 특히 자사 HBM4가 업계 최초 양산뿐 아니라 최고 성능과 안정적 수율도 자랑한다고 강조했다. 경쟁사보다 앞선 6세대(1c) D램과 4㎚(나노미터·10억 분의 1m) 공정 기반의 베이스 다이를 도입하면서도 재설계 없이 양산 초기부터 안정적인 수율을 확보했다. 베이스 다이는 HBM 가장 아래층을 이루며 전력·신호를 제어하는 역할을 한다. 송재혁 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문 최고기술책임자(CTO) 사장은 전날 ‘세미콘 코리아 2026’에서 HBM4 성능을 두고 “고객사가 아주 만족스러워한다”고 전하기도 했다. HBM4는 실제로 전작 HBM3E(9.6Gbps)보다 22% 빠른 최고 13Gbps의 동작속도를 달성했다. 동작속도는 GPU와 데이터를 주고받는 속도로서 HBM의 핵심 성능으로 여겨진다. 평균 속도 역시 국제 표준기구 JEDEC의 기준(8Gbps)을 46% 상회하는 11.7Gbps에 달한다. 데이터 연결 도로의 폭에 해당하는 대역폭은 최대 초당 3.3TB(테라바이트)로 전작 대비 2.7배 향상됐을 뿐 아니라 고객사 요구 수준인 초당 3TB도 10%가량 웃돈다. 용량 역시 최대 16단까지 쌓아 48GB까지 확보했다. GPU와 HBM이 데이터를 주고받는 출입구에 해당하는 ‘데이터 전송 입출력(I/O) 핀’ 수도 1024개에서 2배인 2048개로 늘었다. 삼성전자는 그외 실리콘 관통 전극(TSV) 데이터 송수신 저전압 설계 기술과 전력 분배 네트워크(PDN) 최적화를 통해 전력 효율은 40%, 열 저항 특성은 10%, 방열 특성은 30% 향상시켰다고 설명했다. TSV는 수천 개의 미세 구멍을 뚫은 D램 칩을 수직으로 쌓아 적층된 칩 사이를 전극으로 연결하는 첨단 패키징 기술, PDN은 고속 동작 시에도 안정적인 전력 공급을 가능하게 하는 기술이다. 삼성전자는 HBM4 양산에 이어 올해 하반기 차세대 제품인 HBM4E도 샘플 출하를 통해 공급을 본격적으로 준비한다. HBM4E는 HBM4의 기본 구조를 기반으로 동작 속도와 대역폭, 전력 효율을 한층 끌어올릴 예정이다. HBM4E 역시 최신 D램인 1c D램이 쓰이는 만큼 이번 HBM4에서 선제적으로 쌓은 양산 노하우를 바탕으로 주도권을 이어갈 수 있을 것으로 삼성전자는 기대하고 있다. 삼성전자는 또 전날 공식 선언한 커스텀 HBM 진출도 내년 샘플 출하를 밝히며 계획을 한단계 구체화했다. 커스텀 HBM은 AI 반도체 종류에 따라 맞춤 설계해 HBM 성능을 극대화하는 기술이다. 엔비디아 GPU에 이어 구글 ‘텐서처리장치(TPU)’, AMD ‘MI’, 마이크로소프트(MS) ‘마이아’ 등 빅테크들이 잇달아 자체 개발에 나선 맞춤형 반도체(ASIC)에 대응하는 기술이다. 삼성전자 내부 테스트에서 커스텀 HBM은 기존 HBM보다 2~3배 높은 성능을 발휘하는 것으로 나타났다. ‘HBM 아버지’로 불리는 반도체 석학 김정호 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 교수는 “이번 HBM4는 삼성전자가 전작에서 경쟁사에 시장을 빼앗긴 후 절치부심하고 성능으로 다시 승부수를 던진 것”이라며 “특히 커스텀 HBM이 준비되는 만큼 앞으로 엔비디아뿐 아니라 구글, AMD 등 빅테크들로부터 맞춤 설계를 해달라는 러브콜이 줄이을 것으로 본다”고 평가했다. 삼성전자는 다시 주력 반도체로 부상한 메모리 시장에서 SK하이닉스에 빼앗긴 주도권을 탈환하는 데 사활을 걸고 있다. 전작에 이어 HBM4 역시 SK하이닉스가 엔비디아 공급 물량 점유율에서 절반 이상을 차지할 것으로 전망된다. SK하이닉스도 조만간 안정적 수율을 앞세운 HBM4 제품을 양산한다. 인텔과 소프트뱅크 자회사 사이메모리는 이달 초 HBM에 대항할 ‘Z앵글 메모리(ZAM)’ 개발 계획을 발표했고 중국 메모리 기업들도 글로벌 진출을 꾀하는 등 후발주자들의 추격도 거세다.

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영상삼성 “업계 최고 성능 HBM4로 매출 3배↑”

엔비디아 최신칩용 HBM4 양산 출하
신공정 기반 속도 1.2배·대역폭 2.7배↑
구글·AMD 겨냥 맞춤설계 샘플 준비
HBM 아버지 “성능 승부수 던졌다”

김윤수 기자

입력2026-02-13 06:00

수정2026-02-14 09:46

삼성전자(005930)가 엔비디아의 인공지능(AI) 반도체에 들어갈 최신 고대역폭메모리(HBM)를 업계 최초로 양산 출하하며 본격적인 시장 주도권 회복에 나섰다. 특히 최신 공정을 과감히 도입하며 업계 최고 성능와 안정적 수율을 동시에 내세우며 연 매출 3배 성장을 선언하는 동시에 엔비디아 외 다양한 빅테크를 겨냥한 커스텀(맞춤형) HBM까지 내년 공급을 준비하며 차기 메모리 경쟁도 선제적으로 대비한다.

삼성전자는 세계 최초로 6세대 HBM(HBM4)을 양산 출하하며 본격적인 시장 선점에 나선다고 12일 밝혔다. HBM4는 엔비디아가 다음달 공개할 차세대 AI 가속기 ‘베라 루빈’에 탑재될 예정이다. 삼성전자는 이를 통해 올해 HBM 점유율을 회복하고 관련 매출을 지난해 대비 3배 이상 끌어올릴 수 있을 것으로 기대했다. 2028년부터 본격 가동될 평택사업장 2단지 5라인을 HBM 생산의 핵심 거점으로 활용할 예정이다.

삼성전자는 특히 자사 HBM4가 업계 최초 양산뿐 아니라 최고 성능과 안정적 수율도 자랑한다고 강조했다. 경쟁사보다 앞선 6세대(1c) D램과 4㎚(나노미터·10억 분의 1m) 공정 기반의 베이스 다이를 도입하면서도 재설계 없이 양산 초기부터 안정적인 수율을 확보했다. 베이스 다이는 HBM 가장 아래층을 이루며 전력·신호를 제어하는 역할을 한다. 송재혁 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문 최고기술책임자(CTO) 사장은 전날 ‘세미콘 코리아 2026’에서 HBM4 성능을 두고 “고객사가 아주 만족스러워한다”고 전하기도 했다.

HBM4는 실제로 전작 HBM3E(9.6Gbps)보다 22% 빠른 최고 13Gbps의 동작속도를 달성했다. 동작속도는 GPU와 데이터를 주고받는 속도로서 HBM의 핵심 성능으로 여겨진다. 평균 속도 역시 국제 표준기구 JEDEC의 기준(8Gbps)을 46% 상회하는 11.7Gbps에 달한다. 데이터 연결 도로의 폭에 해당하는 대역폭은 최대 초당 3.3TB(테라바이트)로 전작 대비 2.7배 향상됐을 뿐 아니라 고객사 요구 수준인 초당 3TB도 10%가량 웃돈다. 용량 역시 최대 16단까지 쌓아 48GB까지 확보했다.

GPU와 HBM이 데이터를 주고받는 출입구에 해당하는 ‘데이터 전송 입출력(I/O) 핀’ 수도 1024개에서 2배인 2048개로 늘었다. 삼성전자는 그외 실리콘 관통 전극(TSV) 데이터 송수신 저전압 설계 기술과 전력 분배 네트워크(PDN) 최적화를 통해 전력 효율은 40%, 열 저항 특성은 10%, 방열 특성은 30% 향상시켰다고 설명했다. TSV는 수천 개의 미세 구멍을 뚫은 D램 칩을 수직으로 쌓아 적층된 칩 사이를 전극으로 연결하는 첨단 패키징 기술, PDN은 고속 동작 시에도 안정적인 전력 공급을 가능하게 하는 기술이다.

삼성전자는 HBM4 양산에 이어 올해 하반기 차세대 제품인 HBM4E도 샘플 출하를 통해 공급을 본격적으로 준비한다. HBM4E는 HBM4의 기본 구조를 기반으로 동작 속도와 대역폭, 전력 효율을 한층 끌어올릴 예정이다. HBM4E 역시 최신 D램인 1c D램이 쓰이는 만큼 이번 HBM4에서 선제적으로 쌓은 양산 노하우를 바탕으로 주도권을 이어갈 수 있을 것으로 삼성전자는 기대하고 있다.

삼성전자는 또 전날 공식 선언한 커스텀 HBM 진출도 내년 샘플 출하를 밝히며 계획을 한단계 구체화했다. 커스텀 HBM은 AI 반도체 종류에 따라 맞춤 설계해 HBM 성능을 극대화하는 기술이다. 엔비디아 GPU에 이어 구글 ‘텐서처리장치(TPU)’, AMD ‘MI’, 마이크로소프트(MS) ‘마이아’ 등 빅테크들이 잇달아 자체 개발에 나선 맞춤형 반도체(ASIC)에 대응하는 기술이다. 삼성전자 내부 테스트에서 커스텀 HBM은 기존 HBM보다 2~3배 높은 성능을 발휘하는 것으로 나타났다.

‘HBM 아버지’로 불리는 반도체 석학 김정호 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 교수는 “이번 HBM4는 삼성전자가 전작에서 경쟁사에 시장을 빼앗긴 후 절치부심하고 성능으로 다시 승부수를 던진 것”이라며 “특히 커스텀 HBM이 준비되는 만큼 앞으로 엔비디아뿐 아니라 구글, AMD 등 빅테크들로부터 맞춤 설계를 해달라는 러브콜이 줄이을 것으로 본다”고 평가했다.

삼성전자는 다시 주력 반도체로 부상한 메모리 시장에서 SK하이닉스에 빼앗긴 주도권을 탈환하는 데 사활을 걸고 있다. 전작에 이어 HBM4 역시 SK하이닉스가 엔비디아 공급 물량 점유율에서 절반 이상을 차지할 것으로 전망된다. SK하이닉스도 조만간 안정적 수율을 앞세운 HBM4 제품을 양산한다. 인텔과 소프트뱅크 자회사 사이메모리는 이달 초 HBM에 대항할 ‘Z앵글 메모리(ZAM)’ 개발 계획을 발표했고 중국 메모리 기업들도 글로벌 진출을 꾀하는 등 후발주자들의 추격도 거세다.