삼성전자가 업계 최초로 36GB HBM3E(5세대 HBM) 12H(12단 적층) D램 개발에 성공하고 고용량 HBM 시장 선점에 나선다.

27일 삼성전자에 따르면 24Gb(기가비트) D램 칩을 TSV(실리콘 관통 전극) 기술로 12단까지 적층, 업계 최대 용량인 36GB HBM3E 12H를 구현했다.

24Gb D램 용량은 3GB로, TSV는 수천 개의 미세 구멍을 뚫은 D램 칩을 수직으로 쌓아 적층된 칩 사이를 전극으로 연결하는 기술이다.

HBM3E 12H는 초당 최대 1280GB의 대역폭과 현존 최대 용량인 36GB을 제공, 성능과 용량 모두 전작인 HBM3(4세대 HBM) 8H(8단 적층) 대비 50% 이상 개선된 제품이다.

삼성전자는 ‘Advanced TC NCF’(열압착 비전도성 접착 필름) 기술로 12H 제품을 8H 제품과 동일한 높이로 구현, HBM 패키지 규격을 만족시켰다.

이 기술을 적용하면 HBM 적층수가 증가하고, 칩 두께가 얇아지면서 발생할 수 있는 ‘휘어짐 현상’을 최소화할 수 있는 장점이 있어 고단 적층 확장에 유리하다.

삼성전자는 NCF 소재 두께도 지속적으로 낮춤으로써 업계 최소 칩 간 간격인 ‘7마이크로미터(um)’를 구현, HBM3 8H 대비 20% 이상 향상된 수직 집적도를 실현했다.

특히, 칩과 칩 사이를 접합하는 공정에서 신호 특성이 필요한 곳은 작은 범프를, 열 방출 특성이 필요한 곳에는 큰 범프를 목적에 맞게 사이즈를 맞춰 적용했으며, 크기가 다른 범프 적용을 통해 열 특성을 강화하는 동시에 수율도 극대화했다.
또, NCF로 코팅하고 칩을 접합, 범프 사이즈를 다양하게 하면서 동시에 공극(Void) 없이 적층하는 업계 최고 수준의 기술력도 선보였다.

삼성전자가 개발에 성공한 HBM3E 12H는 AI 서비스의 고도화로 데이터 처리량이 급증하는 상황 속에서 AI 플랫폼을 활용하는 다양한 기업들에게 최고의 솔루션이 될 것으로 기대된다.

아울러 성능과 용량이 증가한 이번 제품을 사용할 경우 GPU 사용량이 줄어 기업들이 총 소유 비용(TCO)을 절감할 수 있는 등 리소스 관리를 유연하게 할 수 있는 것도 큰 장점이다

서버 시스템에 HBM3E 12H를 적용하면 HBM3 8H를 탑재할 때보다 평균 34% AI 학습 훈련 속도 향상이 가능하며, 추론의 경우에는 최대 11.5배 많은 AI 사용자 서비스가 가능할 것으로 기대된다.

[전국매일신문] 화성/ 최승필기자
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