엔비디아(NVIDIA) 주최 GTC2024가 국내 반도체 기업들의 차세대 고대역폭메모리(HBM) 고객사 확보를 위한 신기술 전쟁터가 됐다.

20일 SK하이닉스와 삼성전자가 오는 21일까지 미국 캘리포니아주에서 열리는 GTC2024에 전시부스를 설치하고 적극적으로 HBM 경쟁에 임하고 있다. GTC는 전세계 HBM 고객사들과 반도체 기업이 만나는 현 최대 규모 컨퍼런스로, 올해는 역대 최대 규모로 열렸다.

삼성전자는 이번 행사에서 지난달 발표한 신제품 HBM3E 실물을 공개한 가운데 젠슨 황 엔비디아 CEO의 깜짝 발언으로 이목을 끌고 있다. 젠슨 황은 이날 기자들과의 Q&A 세션에서 삼성전자의 최신 HBM 사용 여부에 대한 질문에 "(HBM3E를) 아직 사용하고 있지 않지만, 현재 검증단계(qualifying)에 있다"고 답하며 추후 납품 가능성을 내비쳤다.

처음 실물이 공개된 HBM3E 12H는 업계 최초로 D램을 12단으로 쌓은 모델로 수직 연결한 D램이 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올렸다. 24Gb(기가바이트) D램 칩을 실리콘 관통 전극(TSV) 기술로 12단까지 적층해 업계 최대 용량인 36GB HBM3E 12H를 구현했다. 초당 최대 1280GB의 대역폭과 현존 최대 용량인 36GB을 제공해 성능과 용량 모두 HBM3(4세대 HBM) 8H(8단 적층) 대비 50% 이상 개선했다. SK하이닉스와는 달리 Advanced TC NCF(열압착 비전도성 접착필름 기술)로 이전 모델인 8H 제품과 동일한 높이를 구현했다.

배용철 삼성전자 메모리사업부 상품기획실장(부사장)은 "삼성전자는 AI 서비스를 제공하는 고객사의 고용량 솔루션 니즈에 부합하는 혁신 제품 개발에 힘쓰고 있다"며 "앞으로 HBM 고단 적층을 위한 기술 개발에 주력하는 등 고용량 HBM 시장을 선도하고 개척해 나갈 것"이라고 밝혔다.

SK하이닉스는 행사에서 세계 최초로 HBM3E 8H 대규모 양산 및 엔비디아 납품 소식과 함께 'PCB01' 기반 소비자용 SSD를 공개했다.

SK하이닉스는 HBM3E 8H는 대규모 양산을 시작해 이달 말 고객사에 납품될 예정이다. 지난해 8월 개발을 일린지 7개월 만이다. 초당 최대 1.18TB(테라바이트)의 데이터를 처리하며 열 방출 성능은 전 세대 대비 10% 향상했다. HBM의 성능과 경쟁력을 차별화 하기 위한 방법으로 액체 형태의 보호재를 공정 사이 주입해 굳히는 Advanced MR-MUF 방식을 채택했다. 극히 빠른 속도로 연산하는 AI 메모리의 특성상 발열 제어와 휨 현상을 개선하는 데에 주안점을 뒀다.

함께 공개한 신제품 'PCB01'은 온디바이스 인공지능(On-Device AI) PC에 탑재하는 PCle 5세대 SSD다. 올해 상반기 중 PCB01의 개발을 완료하고, 연내 대형 고객사용 제품과 일반 소비자용 제품을 함께 출시할 계획이다.

SK하이닉스는 엔비디아가 기조연설에서 차세대 AI 칩 블랙웰(BlackWell)을 공개한 직후 양산 및 납품 소식을 알린 만큼 4세대 HBM에 이어 엔비디아와의 동맹이 견고함을 과시했다는 평가를 받고 있다.

한편, 젠슨 황은 SK하이닉스와 삼성전자의 기술경쟁을 두고 기자들과의 만남에서 한국 반도체 기술에 대한 기대를 드러내기도 했다. 그는 "생성형 AI로 모든 데이터센터의 DDR램이 HBM으로 교체될 것이며 삼성과 SK하이닉스의 업그레이드 사이클이 엄청날 것"이라며 "삼성전자와 SK하이닉스같은 한국 기업들과 파트너쉽을 긍정적으로 생각한다"고 밝혔다.

HBM은 고대역폭/광대역폭 메모리로 D램을 여러개 적층해 데이터 처리 속도를 크게 높인 메모리 반도체다. 최근 생성형 AI 개발/활용 열풍이 불며 조단위의 매개변수를 가진 AI 학습에 필수적으로 사용되고 있다.