AI 병목 겨냥한 삼성·SK의 3차원 메모리 전략

삼성전자와 SK하이닉스가 현지시간 4일 미국 캘리포니아주 샌타클래라 컨벤션센터에서 개막한 ‘FMS 2026’에서 인공지능 연산의 메모리 장벽을 낮출 차세대 제품을 공개했다. AI 에이전트가 처리하는 데이터가 빠르게 늘어나는 가운데 두 회사는 메모리를 수직으로 쌓아 연산 장치와의 거리를 단축하는 3차원 기술을 공통 해법으로 제시했다.

삼성전자의 ‘zHBM’은 AI 가속기 옆에 놓이던 HBM을 GPU 위에 직접 적층해 데이터 이동 거리를 0에 가깝게 줄이는 구조다. 2028년 양산이 예상되는 8세대 HBM5보다 성능은 최대 8배, 전력 효율은 최대 3배에 이를 전망이다. 발열을 억제하기 위해 HBM보다 D램 적층 단수를 줄였다. SK하이닉스의 ‘G0.5’는 대역폭이 높은 S램과 용량이 큰 기존 HBM 사이의 성능·용량 영역을 겨냥했다.

두 회사는 D램만으로 감당하기 어려워진 AI 데이터 저장 수요에 대응해 낸드플래시 기반 제품도 선보였다. 초거대 AI가 생성하는 토큰이 급증하면서 상대적으로 가격이 낮고 용량이 큰 낸드플래시의 활용 범위가 넓어진 것이다. SK하이닉스는 HBM과 D램 사이를 보완하는 고대역폭 플래시 ‘HBF’를 ‘G1.5’ 제품으로 제시했고, 삼성전자는 낸드플래시를 수직 적층한 뒤 NPU와 결합한 ‘z낸드-O’를 공개했다.

목표 시장과 사업 전략은 엇갈렸다. SK하이닉스의 HBF는 데이터센터 등 서버 환경을 겨냥하며, 샌디스크 등과 개발한 표준 규격을 개방형 데이터센터 기술 협력체 OCP에 공개해 협력과 표준화를 추진한다. 삼성전자의 z낸드-O는 스마트폰을 비롯한 온디바이스 AI에 초점을 맞췄다. 삼성전자는 메모리와 파운드리, 첨단 패키징을 아우르는 통합 역량과 갤럭시 등 개인용 AI 기기 사업을 기반으로 시장 공략에 나선다.