경제타임스 여원동 기자 | 삼성전자가 AI 반도체의 한계를 극복할 차세대 3D 메모리 패키징 아키텍처를 전격 공개하며 시장 주도권 강화에 나섰다. 평면 배치 형태의 기존 고대역폭메모리(HBM) 구조를 수직 적층 방식으로 바꾸어 성능과 전력 효율을 획기적으로 개선하겠다는 구상이다.
삼성전자는 8월4일(현지시간) 미국 산타클라라 컨벤션센터에서 열린 ‘FMS(Future of Memory and Storage) 2026’에서 차세대 3D 메모리 구조인 ‘zHBM’과 온디바이스 AI 특화 솔루션 ‘zNAND-O’의 모형(Mock-up)을 세계 최초로 선보였다.
zHBM은 연산장치(xPU) 옆에 메모리를 수평으로 배치하던 기존 방식에서 벗어나, AI 가속기 상단에 HBM을 직접 올리는 차세대 아키텍처다. 칩 간 데이터 이동 거리를 크게 단축함으로써 HBM5 대비 대역폭을 최대 8배 끌어올리고 전력 대 성능비(전성비)를 3배 개선했다. 열 저항 역시 절반 이하로 낮춰 고성능 AI 컴퓨팅 환경에서의 열 제어 안정성도 확보했다.
낸드플래시 분야에서는 수직 적층 400단을 돌파한 10세대 V낸드(V10 BV-NAND)를 최초 공개했다. 3개 스택을 수직 연결하는 기술과 웨이퍼 본딩 기법을 도입해 기존 V9 대비 집적도를 약 58% 끌어올렸다. 이와 함께 4단·8단 칩을 실리콘관통전극(TSV)으로 3D 패키징한 zNAND-O를 통해 온디바이스 AI 시장 대응력도 대폭 강화했다.
반도체 업계 관계자는 “기존 수평 배치 구조가 물리적 한계에 다다른 상황에서 HBM을 가속기 위에 직접 올리는 zHBM 구조는 AI 데이터센터의 전력 소모 및 대역폭 병목 현상을 해결할 게임체인저가 될 것”이라며 “반도체 설계부터 파운드리, 첨단 패키징까지 일괄 수행하는 원스톱 역량이 향후 시장 경쟁력을 가르는 핵심이 될 전망”이라고 분석했다.
삼성전자는 메모리와 로직, 파운드리, 첨단 패키징을 아우르는 종합 반도체(IDM) 역량을 바탕으로 초고성능 AI 반도체 생태계 주도권을 확고히 한다는 방침이다.
