파운드리 기술개발실장 "대형 고객사 수주도 확대…'턴키' 경쟁력이 강점"
삼성전자(249,000원 ▼500 -0.2%)가 차세대 HBM(고대역폭메모리)인 HBM5(8세대)에 2나노(㎚·1㎚=10억분의 1m) GAA(게이트올어라운드) 파운드리(반도체 위탁생산) 공정을 적용한다. 메모리와 파운드리, 패키징을 아우르는 종합 반도체 회사의 역량을 앞세워 AI(인공지능) 반도체 시장 경쟁력 강화에 속도를 낸다는 구상이다.
27일 삼성전자 반도체 뉴스룸에 따르면 구자흠 삼성전자 파운드리사업부 기술개발실장 부사장은 "HBM5는 직전 세대인 HBM4E(7세대)보다도 동작 속도를 약 50% 이상 향상해야 할 것으로 예상된다"며 "업계 요구에 대응하기 위해 HBM5 베이스 다이는 GAA 구조를 사용하는 2나노 공정을 적용하고 더 높은 집적도의 TSV(실리콘 관통 전극)을 구현할 예정"이라고 밝혔다.
베이스 다이는 GPU(그래픽처리장치)와 CPU(중앙처리장치) 등 외부 프로세서와 HBM 간 데이터를 주고받는 고속 인터페이스 역할을 담당한다. HBM은 세대를 거듭할수록 더 높은 성능과 전력 효율이 요구된다. 이에 삼성전자는 HBM4와 HBM4E 베이스 다이에 4나노 4세대 공정을 적용해 14Gbps(초당 14기가비트)의 데이터 처리속도를 구현했다. HBM5부터는 2나노 공정을 적용해 성능과 전력 효율을 더욱 높인다는 계획이다.
구 부사장은 메모리와 파운드리, 패키징을 아우르는 '턴키(Turn-key)' 생산 체계를 삼성전자의 강점으로 내세웠다. 설계 단계에서부터 데이터 전송 속도와 발열, 수율 등을 최적화해 개발 기간을 단축할 수 있다는 설명이다. 구 부사장은 "HBM은 코어 다이와 베이스 다이를 쌓아 패키징하는 제품"이라며 "HBM 코어다이는 메모리에서, 베이스 다이는 파운드리에서 각각 제조한 후 TSP(후공정)에서 패키징해 양산 제품을 완성하는 시간을 단축하면서도 비용 관점에서 매우 유리하다"고 강조했다.
삼성전자 파운드리 선단 공정 경쟁력과 관련해서는 "세계 최초 GAA 공정을 적용한 3나노 공정 양산에 이어 지난해 하반기에는 2나노 1세대 공정 양산을 시작했다"며 "올해 하반기에는 수율과 성능을 개선한 2나노 2세대 공정 기반 모바일향 신제품 양산을 시작할 예정"이라고 밝혔다.
모바일 고객사를 넘어 CSP(대형 클라우드 사업자) 등 대형 고객사 수주도 이어지고 있다. 구 부사장은 "지난해 테슬라의 2나노 제품을 수주한 것을 기점으로 다수 대형 고객사로부터 수주가 이어지고 있다"며 "HBM4 베이스다이와 미국 AI 업체의 LPU(언어 처리장치) 신제품에 4나노 공정이 적용되면서 수요를 견인하고 있다"고 말했다.
삼성전자는 향후 AI·HPC(고성능컴퓨팅)를 비롯해 차량용과 로보틱스 등으로 응용 분야를 확대할 계획이다. 데이터센터용 실리콘 포토닉스와 CPO(공동패키지광학) 등 차세대 반도체 기술 개발도 지속 추진한다. 구 부사장은 "삼성 파운드리는 앞으로도 선단 공정의 탄탄한 기술 경쟁력을 바탕으로 시장 점유율을 지속 확대해 나갈 계획"이라고 밝혔다.
