[서울=뉴시스]이지용 기자 = 삼성전자가 HBM 5세대 제품인 'HBM3E'의 엔비디아 납품이 불발될 것으로 확실시되면서 앞으로 HBM 시장에서 삼성전자가 어떻게 대응할 지 주목된다.

삼성전자는 내년에 첫 선을 보일 HBM 6세대 'HBM4'를 반전 카드로 삼고, 개발에 주력할 방침이다. HBM은 해마다 신제품이 나오는 만큼 빅테크들은 매년 최신 HBM을 찾고, 내년에는 HBM4가 시장의 주인공이 될 수 있다. 이에 따라 업계에서는 삼성전자가 HBM4로 시장 리드에 성공할 지 주목한다.

15일 업계에 따르면 삼성전자는 내년 하반기 안으로 6세대 제품인 HBM4를 양산하기 위해 개발에 매진하고 있다.

당초 삼성전자는 올 3분기 중에 엔비디아에 HBM3E를 공급할 방침이었지만 여의치 않자 HBM3E 납품에 연연하지 않고 HBM4로 초점을 옮길 예정이다.

이미 SK하이닉스가 HBM3E를 엔비디아에 독점 공급하는 상황에서, HBM3E 납품은 늦은 측면이 있고, HBM4가 삼성전자가 주력할 카드라는 진단이다.

HBM4는 기존 HBM3E보다 집적도가 급격히 높아 성능도 대폭 개선될 것으로 보인다.

HBM4의 데이터 전송 통로(입출력 단자·I/O)는 5세대 HBM3E보다 2배 많은 2048개에 달한다. 거의 같은 크기 칩에 2배 더 많은 단자가 들어가는 만큼 데이터 속도가 훨씬 빨라지고 전력 효율도 좋아진다.

엔비디아는 내년에 출시할 차세대 그래픽처리장치(GPU) '루빈'에 HBM4 8개, 2027년 출시할 '루빈 울트라'에는 HBM4 12개를 탑재한다. 결과적으로 기존 블랙웰의 HBM3E보다 더 많은 양의 HBM4가 필요한 셈이다. 삼성전자가 엔비디아에 HBM4를 공급하면 HBM3E 시장에서 못다한 실적을 상당부분 만회하고도 남는다.

이를 위해 삼성전자는 '하이브리드 본딩' 기술을 HBM4 공정에 중점 도입할 예정이다. 이는 칩 연결 부품인 범프 없이 칩과 칩 사이를 직접 붙이는 차세대 기술로 HBM 집적도를 극대화할 수 있다.

삼성전자는 최근 HBM 개발팀을 신설하고, HBM4 등 차세대 개발에 힘을 싣고 있다. 2026년부터는 7세대인 'HBM4E'를 양산하고, 2027년에는 자율주행 차량용 HBM4E도 선보일 계획이다.

하지만 HBM4 개발에는 풀어야 할 난제도 많다. 칩을 얇게 쌓을 때 발생하는 발열과 휘어짐 문제를 최소화하고 동시에 높은 성능도 구현해야 한다. 낮은 수율(양품비율)과 원가 상승도 해결 과제다.

경쟁사인 SK하이닉스와 차별성도 확보해야 한다.

SK하이닉스는 대만 TSMC와 협력해 내년 출시 목표로 HBM4를 개발 중이다. 이는 HBM 1위-파운드리(반도체 위탁생산) 1위의 협력 관계인 만큼 삼성전자 입장에선 뛰어넘기가 쉽지 않을 수 있다.

업계 관계자는 "삼성전자 입장에선 HBM3E보다 HBM4에 집중하는 것이 중장기적으로 유리할 수 있다"며 "삼성전자가 HBM4 개발 및 양산 과정에서 만만치 않은 저력을 발휘할 수 있다"고 전했다.



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