삼성전자 제공삼성전자는 업계 최초로 36GB(기가바이트) 5세대 HBM(고대역폭메모리)인 'HBM3E 12H(12단 적층)' D램 개발에 성공했다고 27일 밝혔다.
삼성전자는 24Gb(기가비트·24Gb=3GB) D램 칩을 TSV(실리콘 관통 전극) 기술로 12단까지 적층해 업계 최대 용량인 36GB HBM3E 12H를 구현했다고 설명했다.
HBM3E 12H는 초당 최대 1280GB의 대역폭과 현존 최대 용량인 36GB를 제공해 성능과 용량 모두 전작인 HBM3 8H(8단 적층)보다 50% 이상 개선된 제품이다. 이는 1초에 30GB 용량의 UHD 영화 40여 편을 업로드 또는 다운로드 할 수 있는 속도다.
특히 삼성전자는 'Advanced TC NCF(열압착 비전도성 접착 필름)' 기술로 12H 제품을 8H 제품과 동일한 높이로 구현해 HBM 패키지 규격을 만족시켰다. Advanced TC NCF 기술을 적용하면 HBM 적층수가 증가하고, 칩 두께가 얇아지면서 발생할 수 있는 휘어짐 현상을 최소화할 수 있다.
삼성전자는 NCF 소재 두께도 낮춰 업계 최소 칩 간의 간격인 7㎛(마이크로미터)를 구현했다. 이를 통해 HBM3 8H 대비 20% 이상 향상된 수직 집적도를 실현했다.
칩과 칩 사이를 접합하는 공정에서 신호 특성이 필요한 곳은 작은 펌프를, 열 방출 특성이 필요한 곳에는 큰 범프(Bump·전도성 돌기)를 목적에 맞게 사이즈를 적용했다. 크기가 다른 범프를 적용해 열 특성을 강화하는 동시에 수율도 극대화했다는 게 삼성전자의 설명이다.
또 삼성전자는 NCF로 코팅하고 칩을 접합해 범프 사이즈를 다양하게 하는 동시에 공극(Void·빈 공간)없이 적층하는 업계 최고 수준의 기술력도 선보였다고 강조했다.
삼성전자의 HBM3E 12H는 AI(인공지능) 서비스의 고도화로 데이터 처리량이 급증하는 상황에서 AI 플랫폼을 활용하는 기업에 최고의 솔루션이 될 것이라고 기대한다. 서버 시스템에 HBM3E 12H를 적용하면 HBM3 8H를 탑재할 때보다 AI 학습 훈련 속도가 평균 34% 향상하고, 추론의 경우 최대 11.5배 많은 AI 사용자 서비스가 가능할 것으로 전망한다.
한편 삼성전자는 HBM3E 12H의 샘플을 고객사에 제공하기 시작했고, 상반기 양산할 예정이다.