김경륜 삼성전자 D램개발실 상무가 4일(현지시간) 미국 캘리포니아주 샌타클래라 컨벤션센터에서 열린 ‘FMS 2026’에서 기조연설을 하고 있다. [FMS 2026 SNS]

[헤럴드경제=김현일 기자] 미래 인공지능(AI) 시대를 공략할 삼성전자의 메모리 신무기가 대거 베일을 벗었다. 고대역폭 메모리(HBM)만으로는 갈수록 높아지는 AI 인프라 성능을 충족하기 어려운 상황에서 차세대 3차원(3D) 메모리를 앞세워 수요에 대응하겠다는 비전도 제시했다.

삼성전자는 4일(현지시간) 미국 캘리포니아주 샌타클래라 컨벤션센터에서 막을 올린 ‘FMS 2026’에서 HBM의 뒤를 이을 ‘zHBM’과 ‘z낸드-O’ 모형을 업계 최초로 공개했다.

이진엽 플래시개발실 부사장과 김경륜 D램개발실 상무는 이날 기조연설에서 zHBM, z낸드-O 등을 기반으로 AI 시스템의 성능과 전력효율을 극대화하는 삼성전자의 기술력을 강조했다.
 

미국 캘리포니아주 샌타클래라 컨벤션센터에서 막을 올린 ‘FMS 2026’ 전시장 모습. [FMS 2026 SNS]

특히 HBM의 대안으로 zHBM을 제시했다. 지금은 그래픽처리장치(GPU) 옆에 HBM을 나란히 배치하지만 zHBM은 GPU 위에 HBM을 수직으로 쌓는 방식을 택했다. GPU와 메모리 사이를 오가는 데이터 이동거리가 줄어 대규모 AI 모델의 학습과 추론에 필요한 초고속 데이터 처리를 지원한다.

김 상무는 “zHBM이 적용된 차세대 인터페이스 시스템은 HBM5보다 최대 8배 높은 성능을 제공한다”며 “HBM5 대비 전성비(전력 대비 성능)를 최대 3배 향상시키고 열 저항은 절반 이상 낮춰 고용량·고대역폭 시스템의 안정성과 전력효율을 극대화한다”고 설명했다.

zHBM은 고객 맞춤형 설계가 가능하다. 메모리와 GPU 사이에 맞춤형 IP(특정 기능을 회로로 구현한 설계 블록)를 추가해 메모리 용량 확장 및 가속기 성능 강화 등을 꾀할 수 있다.
 

이진엽 삼성전자 플래시개발실 부사장이 4일(현지시간) 미국 캘리포니아주 샌타클래라 컨벤션센터에서 열린 ‘FMS 2026’에서 기조연설을 하고 있다. [FMS 2026 SNS]

z낸드-O는 삼성전자가 개발 중인 차세대 고성능 낸드플래시다. 기존 V(Vertical)-낸드의 수직 적층기술과 실리콘전통관극(TSV) 기술을 결합해 4단 또는 8단 반도체 칩을 3D 패키징한 제품이다.

온디바이스 AI 환경에 최적화된 제품으로 ▷높은 공간 효율성 ▷데이터 로딩 대역폭 ▷빠른 응답속도를 갖췄다. 이를 바탕으로 실시간 대규모 데이터 처리가 요구되는 환경에서 고성능을 발휘한다.

삼성전자는 이날 기조연설에서 업계 최초로 400단 이상의 10세대 V-낸드 ‘V10 BV-낸드’도 선보였다. 두 장 이상의 웨이퍼를 수직으로 붙이는 ‘웨이퍼 본딩 기술’과 셀을 3개의 스택으로 나눠 제조한 뒤 수직으로 쌓는 ‘3 스택 기술’을 적용해 성능과 전력효율을 높였다.
 

삼성전자가 업계 최초로 공개한 10세대 V-낸드 ‘V10 BV-낸드’. [삼성전자 제공]

메모리 집적도는 9세대 제품보다 약 58% 높아져 같은 면적에 더 많은 데이터를 저장할 수 있다. 데이터 읽기·쓰기 성능과 I/O(입출력) 속도도 9세대보다 향상돼 고성능·고용량 낸드 시장에 최적화된 경쟁력을 확보했다.

삼성전자는 오는 6일까지 진행되는 FMS 2026에서 차세대 AI 인프라 혁신을 위한 메모리·스토리지 기술 경쟁력을 강조할 계획이다.

아울러 메모리, 파운드리, 첨단 패키징을 아우르는 종합반도체(IDM) 기업의 장점을 앞세워 제품 설계부터 양산까지 소요되는 기간을 줄이고, 고객 맞춤형 AI 반도체 구현에 주력하겠다는 비전을 제시할 방침이다.

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