HBM5도 개발 시작.. 장기 주도권 누가 쥐나

- HBM4 이제 막 올랐는데 벌써 HBM5…빨라진 개발시계

28일 반도체 업계에 따르면 삼성전자는 최근 HBM4 양산체제 전환을 앞둔 가운데 HBM5 개발에도 착수했다. 지난해 말 조직개편에 따라 메모리사업부 D램개발실 산하 설계팀으로 옮겨간 HBM개발팀과 선행기술 개발 조직 등이 관련 작업을 맡는다.

이로써 삼성전자는 HBM4를 경쟁사보다 먼저 주요 고객사에 공급해 차세대 AI 메모리 시장의 판도를 바꾸는 동시에 이후 세대를 겨냥한 기술을 개발하는 투트랙 전략을 구사하고 있다는 해석이 나온다. HBM4에서 확보한 설계·공정 경험을 바탕으로 HBM5까지 개발 속도를 끌어올리고 있다는 분석에도 힘이 실린다.

HBM5는 HBM4, HBM4E에 이은 8세대 HBM이다. AI가속기 내부 연산량이 기하급수적으로 늘어나는 상황에서 차차기 제품인 HBM5는 대역폭과 전력효율, 인터페이스 복잡도가 HBM4 시대와는 또 다른 차원까지 높아질 것으로 예상된다. 아직 구체적인 상용화 일정은 공개되지 않았지만 삼성을 시작으로 주요 메모리 업체들도 조만간 연구개발(R&D) 단계에 돌입할 예정이다. HBM5 경쟁이 이미 시작됐다고 보는 이유다.

SK하이닉스 역시 HBM5를 차세대 제품 로드맵에 포함하며 개발 준비에 들어갔다. 현재는 HBM4와 HBM4E 개발에 역량을 집중하고 있지만 장기적으로는 HBM5와 HBM5E까지 이어지는 기술진화의 흐름을 염두에 두고 R&D를 추진하는 것으로 알려졌다. 다만 HBM5 개발에 대한 구체적인 일정이나 진척 단계는 아직 외부에 공개되지 않았다.

HBM4와 HBM5의 가교 역할을 하는 HBM4E는 이미 올 하반기 엔비디아의 차세대 AI가속기에 장착될 가능성이 거론되면서 삼성과 SK하이닉스, 마이크론 등 3사 모두 개발에 열을 올리고 있다. 이는 HBM4의 확장판이자 7세대 HBM 제품군으로 대역폭과 전력효율을 대폭 끌어올릴 것으로 전망된다.

삼성전자는 HBM4E에서 로직다이를 포함한 베이스다이 설계가 이미 후반부에 진입했다고 전해진다. SK하이닉스도 HBM4와 HBM4E를 병행 개발하며 고객맞춤형 제품을 중심으로 설계와 검증에 나선 것으로 알려졌다. 마이크론 역시 HBM4E를 차세대 주력제품군으로 준비 중이지만 현재로서는 베이스다이 설계와 패키징 최적화 등 초기 개발 단계에 머물러 있다는 관측이 나온다.

- AI가 앞당긴 메모리 진화…'장기 주도권' 선점 경쟁으로

이처럼 HBM5까지 개발이 빨리 진행되면서 HBM 세대교체 주기가 크게 단축되고 있다는 점이 눈에 띈다. 과거에는 HBM 한 세대가 시장에 안착하는 데 수년이 걸렸지만 AI가속기 성능 경쟁이 치열해지면서 메모리 역시 한 세대 앞선 기술을 동시에 준비하는 구조로 바뀌고 있다. AI칩 개발 주기가 메모리 개발 속도를 끌어올리는 셈이다.

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[HBM4 시대 개막] ③HBM5도 개발 시작…장기 주도권 누가 쥐나