AI 가속기 위로 올라간 HBM…삼성, 3차원 승부수

삼성전자는 4일(현지시간) 미국 캘리포니아주 샌타클래라에서 개막한 ‘FMS 2026’에서 차세대 3차원 메모리 zHBM과 zNAND-O 모형을 업계 최초로 공개했다. zHBM은 AI 가속기 옆에 배치하던 HBM 전체를 가속기 상단에 올려 연산장치와 메모리 사이의 데이터 이동 거리를 줄이는 구조다. AI 모델의 대형화로 커지는 데이터 병목을 수직 적층으로 해소하려는 구상이다.

개발 목표를 기준으로 zHBM 적용 시스템은 차세대 HBM5보다 성능이 최대 8배, 전력 효율이 최대 3배 높고 열 저항은 절반 이하로 낮아질 수 있다. 해당 수치는 양산 제품의 실측 결과가 아니라 차세대 구조에서 달성하려는 목표다. 약 30개 제품이 전시된 행사 부스에서는 zHBM의 데이터 이동 방식과 실제 적용 가능성에 관람객의 관심이 집중됐다.

3차원 적층 전략은 낸드플래시에도 적용됐다. 개발 중인 zNAND-O는 낸드 칩을 4단 또는 8단으로 쌓아 상대적으로 저렴하고 용량이 큰 낸드의 처리 속도를 높이는 기술이다. 고가인 데다 공급이 부족한 D램을 일부 보완하면서 스마트폰과 PC에서 AI를 구동하는 온디바이스 시장을 겨냥한다. 삼성전자는 개인의 집 안에 미니 데이터센터를 구현하는 비전도 제시했다.

400단 이상을 쌓은 10세대 V낸드 ‘V10 BV-NAND’도 처음 공개됐다. 셀과 주변 회로를 각각 만든 뒤 수직 결합하는 웨이퍼 본딩과 3스택 기술을 적용해 이전 세대보다 집적도를 약 58% 높였다. 이 제품과 LPDDR5X-PIM은 행사 최고 제품상을 받았다. 삼성전자는 설계·제조·첨단 패키징을 아우르는 원스톱 역량을 강조했으며, SK하이닉스는 샌디스크와 고대역폭 낸드플래시 표준 및 개방형 생태계 구축에 나섰다. 한국은 양사의 투자 확대를 바탕으로 2031년까지 메모리 시장 선두를 유지할 것으로 전망됐다.