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[애플경제 김예지 기자] 삼성이 뒤처진 인공지능 반도체 분야에서 SK 등 선발주자를 따라잡기 위해 맹추격을 하고 있다. 일단 오는 연말께 최첨단 고대역폭 메모리칩인 ‘HBM4’를 출시할 것으로 보인다. 최근 업계에 따르면 그러나 대량 생산은 2025년 말에나 가능할 것이란 전망이다.

서버용 고대역폭 메모리(HBM) 시장은 HBM3에서 HBM3e로 전환되고 있다. 이미 SK하이닉스가는 이 분야에서 삼성을 앞지르고 있다. 이에 삼성은 2025년을 차세대 HBM4 양산의해로 정하고, 오는 연말에 일단 제품을 출시할 것으로 알려졌다. 이를 통해 삼성이 최첨단 메모리 경쟁에서 SK 등 경쟁사를 앞지를 수 있을지가 관심사로 떠오르고 있다.

새로운 보고서에 따르면 삼성은 2025년 초에 초기 양산으로 전환하기 전에 HBM4 개발의 마지막 단계를 시작할 준비를 갖춘 것으로 알려졌다.

SK가 앞서가는 HBM 시장은 그 경쟁이 갈수록 치열하다. AI반도체 업계의 모든 AI 가속기가 해당 유형의 메모리를 사용하기 때문이다. 현재는 삼성, 마이크론, SK 하이닉스가 HBM4를 개발하고, 누가 먼저 시장에 출시하느냐를 둔 3파전을 벌이고 있다.

익스트림테크는 “삼성은 이미 마무리 단계에 가까워졌으며, 올해 말 HBM4의 출시를 먼저 한 다음 2025년 말에 양산에 들어갈 예정”이라고 밝혔다.

삼성 HBM 로드맵 박차, ‘전력 질주’

삼성은 아직 HBM4의 성능에 대해 많은 언급을 하지 않았지만, 대역폭과 전체 용량이 엄청나게 증가할 것으로 예상된다.

삼성은 출시 시점부터 최종 테스트 제품을 생산하는 데 약 4개월이 걸릴 것으로 보인다. 해당 제품이 사양을 충족하는지 검증한 후, 파트너업체에게 샘플을 제공한 다음 빠르면 올해를 넘기기 전에 대량 생산에 들어갈 예정이다. 그렇다면 실제로 HBM4가 실제 AI가속기 등에 적용되는 것은 2026년일 가능성이 크다. 삼성은 4nm 공정에서 HBM4의 로직 다이를 만들고, DRAM 칩에는 10nm 노드를 사용할 것으로 알려졌다.

HBM4는 DRAM 공정 대신 논리 공정을 통해 메모리가 쌓이는 논리 다이를 제작한다. 이를 통해 메모리 모듈이 생성되는 방식을 근본적으로 재설계한 것이다. 메모리 버스는 또한 폭이 1,024비트에서 2,048비트로 두 배로 늘어난다. 클록 속도를 높이지 않고도 더 많은 대역폭을 제공할 수 있게 된다.

삼성은 또 최대 16스택의 미래 버전을 홍보하기도 한다. 현재는 일단 주력 12스택 제품으로 시장에 진출할 것으로 예상된다.

이에 SK 하이닉스도 삼성과 같은 타임라인에서 자체 버전의 HBM4를 선보일 것으로 예상된다. 두 회사는 HBM 메모리 개발을 놓고 서로 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 현재는 SK 하이닉스가 우위를 점하고 있다. 이들은 일단 고성능과 비용 효율적인 HBM4 구현을 위해 기본 다이에 다들 TSMC의 12nm 및 5nm 클래스를 사용할 것으로 전해졌다.