삼성전자, 초고속 HBM2 D램 양산

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HBM2 단면도
<HBM2 단면도>

삼성전자가 현존 최고 속도 D램보다 일곱 배 빠른 고대역폭메모리2(HBM2:High Bandwidth Memory2)를 양산한다고 19일 밝혔다.

HBM D램은 실리콘관통전극(TSV:Through Silicon Via) 기술을 적용해 금선 패키지 대비 처리 속도를 비약적으로 높인 제품이다. TSV는 반도체 웨이퍼를 일반 종이 두께 절반보다 얇게 갈아낸 다음 수많은 미세 구멍을 뚫고 상단 칩과 하단 칩 구멍을 수직으로 관통하는 전극을 형성한 첨단 패키징 기술이다.

삼성전자 4기가바이트(GB) HBM D램은 2세대 HBM규격(HBM2)을 만족한다. 기존 1세대 규격보다 갑절 빠른 속도를 갖췄고 초절전, 초슬림, 고신뢰성까지 구현해 차세대 그래픽카드와 초고성능 컴퓨팅 환경이 요구하는 특징을 만족시킨다.

20나노 공정으로 생산된 8기가비트(Gb) HBM2 D램 4개로 이뤄지며 1개 버퍼칩 위에 4개 코어칩을 적층, 각 칩을 TSV 접합볼(Bump, 범프)로 연결한 구조다. 높은 대역폭으로 속도를 향상시킬 수 있도록 기존 8Gb TSV DDR4보다 36배 이상 많은 5000여개 구멍을 뚫었다.

4GB HBM2 D램은 초당 256GB 데이터를 전송해 현존 D램 중 가장 빠른 4Gb GDDR5(9Gbps)보다 일곱 배 이상 많은 데이터를 처리한다. 와트당 데이터 전송량도 갑절 높여 전력소모도 크게 줄였다.

IoT 시대에도 반도체는 여전한 핵심 부품이다 ⓒ게티이미지뱅크
<IoT 시대에도 반도체는 여전한 핵심 부품이다 ⓒ게티이미지뱅크>

HBM2 D램은 그래픽카드 평면상에 D램을 배열해야 하는 GDDR5 대비 D램 실장면적을 95% 이상 줄일 수 있다. 예를 들어 8GB 그래픽카드에 8Gb GDDR5를 탑재할 때 여덟 개 칩을 넓게 배열한다. 하지만 4GB HBM2 D램은 단 두 개만으로 구성한다. 그래픽카드에서 D램이 차지하는 공간을 대폭 줄일 수 있다.

삼성전자는 올 상반기에 용량을 갑절 높인 8GB HBM2 D램도 양산할 계획이다.

전세원 삼성전자 메모리사업부 마케팅팀 전무는 “차세대 HBM2 D램 양산으로 글로벌 IT 업계가 차세대 초고성능 컴퓨팅 시스템에 적기 도입하는 데 크게 기여하게 됐다”며 “앞으로도 3차원 메모리 기술에 기반을 두고 글로벌 IT 시장 변화에 한발 앞서 대응하고 새로운 성장 기반을 지속 확보해 나갈 것”이라고 말했다.

삼성전자, 초고속 HBM2 D램 양산

한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com