삼성 "AI반도체마다 맞춤형 설계… 커스텀HBM 개발중"

송재혁 사장 '세미콘 코리아' 연설
HBM4 이을 차세대 로드맵 공개
고객사별 다른 설계로 성능 최적화
3D로 쌓아올리는 'zHBM'도 소개

삼성전자가 이달 출하 예정인 고대역폭메모리(HBM)4의 차세대 제품으로 '삼성 커스텀 HBM(cHBM)'과 'zHBM'을 개발하고 있음을 전격 공개했다. 인공지능(AI) 메모리 시장의 주도권 확보를 위해 초격차 전략에 속도를 내겠다는 것이다.

■삼성 차세대 HBM 로드맵 공개

송재혁 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문 최고기술책임자(CTO·사장)는 11일 서울 강남구 코엑스에서 열린 '세미콘 코리아 2026'의 첫 기조연설자로 나서서, '삼성 커스텀 HBM', 'zHBM'을 골자로 한 삼성전자의 차세대 반도체 로드맵을 발표했다. 이달 중순 HBM4 세계 첫 출하를 목전에 두고, 다음 세대의 HBM 로드맵을 공개했다는 점에서 글로벌 HBM 주도권 확보를 위한 '판뒤집기 전략'이라는 해석이 나온다. 삼성전자는 최근 특허청에 'dHBM', 'zHBM' 등 상표권까지 출원한 상태다.

송 사장은 "HBM 자체를 Z축으로 올리는 방식인 zHBM 기술을 개발할 계획"이라며 "(최신 제품) HBM4보다 대역폭과 전력 효율을 4배 높일 수 있으며, 피지컬 AI 시대에 필요한 대역폭이나 전력 효율 등에서 큰 혁신을 이룰 것으로 기대된다"고 밝혔다. zHBM은 기존 평면적인 배치를 넘어 완전한 3D 적층 구조를 지향한다. HBM4를 포함한 현재 기술은 HBM을 그래픽처리장치(GPU) 옆에 나란히 놓고, 가장 아랫단의 베이스다이를 통해 서로 연결하는 방식인데, 이와 달리 zHBM은 GPU 위에 HBM을 쌓아올리는 방식이다. zHBM의 구체적 상용화 시점은 공개되지 않았다.

송 사장은 이 자리에서 '삼성 커스텀 HBM(cHBM)' 개발 상황을 소개하며 "더 많은 대역폭을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 입출력단자(I/O) 개수를 줄이면서도 전력소모는 반으로 줄일 수 있는 실험 결과들을 확보하고 있으며, 이와 관련 고객사와 소통 중"이라고 전했다. cHBM은 AI 반도체 고객사 맞춤으로 설계해 성능을 극대화하는 맞춤형 반도체(ASIC)의 일종이다. 엔비디아 GPU뿐 아니라 구글 '텐서처리장치(TPU)', 마이크로소프트(MS)의 '마이아' 등 빅테크들이 앞다퉈 AI 반도체를 독자 개발하고 있어 이와 가장 잘 호환될 수 있는 HBM도 맞춤형 설계가 필요해진 상황이다. AI 반도체마다 차이가 있지만 맞춤형 설계를 통해 2~3배 성능 향상 효과를 거둘 수 있다는 게 삼성전자 설명이다.

■"HBM4, 고객이 아주 만족스러워해"

송 사장은 이날 기조연설에 앞서 취재진을 만나서도 이달 출하 예정인 HBM4 성능과 관련해 "고객사(엔비디아 추정)가 아주 만족스러워한다"고 밝혔다.

이어 "메모리와 파운드리 패키지를 통해 현재 (엔비디아 등이) 요구하는 제품을 만드는 데 아주 적합하다"며 "삼성전자가 가장 좋은 기술력으로 대응했던 모습을 잠시 못 보여드렸지만 (이제) 다시 보여드린 것"이라고 덧붙였다. 삼성전자 HBM4는 국제반도체 표준협의기구(JEDEC) 표준을 압도하는 세계 최고 수준으로 평가받는다.

한편, 이날 '세미콘 코리아 2026' 현장은 반도체 슈퍼사이클(초호황)에 대한 기대감 속에 글로벌 반도체 소재·부품 업계 관계자들은 물론이고, 대학생 및 취업 준비생들까지 몰리며 역대 최대 규모로 열렸다.

[e-mail] 조은효 임수빈 정원일 기자