황상준 삼성전자 부사장 "초격차 메모리 기술로 AI시대 이끌 것"

삼성전자 메모리사업부 DRAM개발실장 황상준 부사장이 지난 40년간 업계를 선도하며 쌓아온 독보적인 기술 노하우를 바탕으로 AI(인공지능) 시대를 이끌겠다고 밝혔다.

황상준 부사장은 10일 삼성전자 뉴스룸에 올린 기고문을 통해 "초거대 AI 시대에는 메모리 기술의 발전과 성능 향상이 중요하다"며 "삼성전자는 AI 반도체 생태계를 확장할 다양한 메모리 제품을 준비해 왔다"고 강조했다. 

특히 황 부사장은 D램 시장의 큰 변곡점이 될 10나노 이하 공정을 기반으로 초고성능, 초고용량, 초저전력 메모리 제품을 제공한다는 계획이다. 대표적인 제품으로 ▲고성능 HBM(고대역폭메모리) ▲DDR5 D램 ▲PIM(지능형 반도체) 등을 제시했다. 

삼성전자는 2016년 세계 최초로 고성능 컴퓨팅(HPC) 향 HBM 사업화를 시작하며, AI 향 메모리 시장을 본격적으로 개척했다. 2017년 선보인 8단 적층 HBM2는 당시 가장 빠른 속도의 메모리였던 GDDR5 대비 8배 빠른 속도를 구현했다. 이 제품을 통해 AI·HPC 시대에 필수적인 3차원 스택 기술을 선보일 수 있었다.

황 부사장은 "삼성전자는 HBM2 제품을 거쳐 HBM2E, HBM3를 양산하고 있으며, 9.8Gbps 속도의 HBM3E 제품을 개발해 고객사에 샘플 공급을 시작할 예정"이라며 "HBM4는 2025년을 목표로 개발 중이다"고 말했다. 

이어 "올해 초에는 첨단 패키지 기술 강화 및 사업부간 시너지를 극대화하기 위해 AVP(Advanced Package)사업팀을 출범했다"며 "HBM과 함께 2.5차원, 3차원 첨단 패키지 솔루션을 포함한 첨단 맞춤형 턴키 패키징 서비스도 제공해 AI·HPC 시대에 최고의 솔루션을 선보일 계획"이라고 덧붙였다. 

또한 DDR5에서는 세계 최고 용량 및 최고 성능을 제공하겠다는 목표다. 지난달 발표한 32Gb(기가비트) DDR5 D램은 40년 전 개발한 64Kb(킬로비트) D램 대비 용량이 50만 배 크다. 동일 패키지 사이즈에서 아키텍처 개선을 통해 16Gb D램 대비 2배 용량을 구현해 128GB(기가바이트) 모듈을 TSV 공정 없이 제작할 수 있게 됐다. 이로써 비용 절감과 생산성 개선이 가능해졌으며, 소비 전력도 10% 개선할 수 있게 됐다.

이와 함께 PIM(지능형 반도체)를 통해 메모리의 새로운 패러다임을 제시한다. 2018년 세계 최초로 개발한 HBM-PIM은 D램 내부에 데이터 연산 기능을 탑재해 메모리 대역폭의 병목 현상을 개선했으며 음성 인식 등 특정 작업량에서 최대 12배의 성능 향상과 4배의 전력 효율을 달성했다.

시스템 성능 개선을 목표로 하는 연구도 진행 중이다. 생성형 AI 응용까지의 확장성은 물론 CXL(Compute Express Link) 인터페이스를 사용하는 CXL D램에서 PIM 아키텍처를 구성하는 연구도 함께 진행하고 있다.

황 부사장은 "삼성전자는 지난 40여 년간 끊임없는 변화와 혁신을 통해 기술 초격차를 달성해 왔다"며 "앞으로도 초격차 DNA를 바탕으로 기술적 한계를 극복해 세상에 없는 다양한 메모리 솔루션 제품을 개발해 나갈 것"이라고 말했다. 

이어 "특히 D램 시장의 큰 변곡점이 될 10나노 이하 공정을 기반으로 AI 시대에 세상이 원하는 초고성능, 초고용량, 초저전력 메모리 제품을 제공할 계획"며 "지금까지 그래왔듯, 앞으로도 세상이 원하는 반도체를 만들기 위한 기술 혁신의 중심에는 언제나 삼성전자가 있을 것"이라고 덧붙였다.