삼성, AI 병목 겨냥한 수직적층 메모리 제시

삼성전자가 AI 가속기 상단에 HBM을 수직 적층하는 차세대 3D 메모리 ‘zHBM’과 400단 이상으로 구현한 10세대 V낸드를 공개했다. 4~6일 미국 캘리포니아주 샌타클래라에서 열린 ‘FMS 2026’에서 처음 선보인 zHBM은 아직 개발이 끝나지 않은 HBM5보다 최대 8배 높은 성능을 목표로 한다. 삼성전자는 AI 클라우드 서버 형태의 전시 공간에 D램과 낸드, 스토리지 제품 약 30종도 배치했다.

zHBM은 가속기 옆에 메모리를 두던 구조를 Z축으로 확장해 두 장치 사이의 데이터 이동거리를 단축한다. 이를 통해 HBM5 대비 전력당 성능을 최대 3배 높이고 열 저항은 절반 이하로 낮추도록 설계됐다. 메모리와 가속기 사이의 인터레이어에는 맞춤형 반도체 설계 블록을 추가할 수 있어 용량 확대나 가속기 성능 강화에 맞춘 구성이 가능하다. HBM4E 기반 차세대 AI 플랫폼과 웨이퍼, 새 열관리 기술인 히트패스블록을 적용한 HBM5 모형도 함께 전시됐다.

낸드 분야에서는 온디바이스 AI용 ‘zNAND-O’와 400단 이상의 ‘V10 BV-낸드’가 제시됐다. zNAND-O는 V낸드 수직 적층 기술에 실리콘관통전극을 결합해 반도체 칩을 4단 또는 8단으로 패키징한 제품으로, 공간 효율과 데이터 로딩 대역폭, 응답속도를 높이는 데 초점을 맞췄다. V10 BV-낸드는 셀과 회로를 따로 만든 뒤 수직 접합하는 방식에 웨이퍼 본딩과 3스택 기술을 적용해 초고적층 구조를 구현했다.

V10 BV-낸드의 메모리 집적도는 전 세대 V9보다 약 58% 높아져 같은 면적에 더 많은 데이터를 저장할 수 있으며, 읽기·쓰기 성능과 입출력 속도도 개선됐다. 삼성전자가 13년 전 같은 행사에서 세계 최초로 V낸드 기술을 발표한 뒤 이어온 수직 적층 기술의 확장 결과다. 행사 첫날 이진엽 플래시개발실 부사장과 김경륜 D램개발실 상무는 zHBM과 zNAND-O를 기반으로 고성능컴퓨팅과 AI 인프라 수요에 대응하고 시스템 성능과 전력효율을 끌어올리는 기술 구상을 설명했다.