삼성, 엔비디아향 HBM4 양산검증 목전…1c D램 대량 할당

빠르면 이번 주 퀄테스트 윤곽…내달 선제적 양산 준비 본격화

삼성전자가 엔비디아향 HBM4(6세대 고대역폭메모리) 공급망 진입에 자신감을 보이고 있다. 올 상반기까지 확보되는 1c(6세대 10나노급) D램의 대부분을 HBM에 할당하기로 했다.

나아가 최근엔 다음달부터 엔비디아향 HBM4 양산 제품을 공급하기 위한 준비에 나섰다. 공식적인 퀄(품질) 테스트가 빠르면 이번주 마무리될 예정인 만큼, 선제적인 양산에 돌입하려는 전략으로 풀이된다.

26일 업계에 따르면 삼성전자는 올해 상반기까지 확보되는 1c D램의 양산능력을 대부분 HBM4에 할당할 계획이다.

삼성전자가 공개한 HBM3E 및HBM4(사진=장경윤 기자)

1c D램 HBM4에 대부분 할당…내달 양산 준비 본격화

삼성전자는 이미 지난해 9월부터 엔비디아향으로 CS(커스터머샘플; 양산용으로 평가하는 샘플) 초도 물량을 공급하기 시작한 바 있다.

당시 HBM4의 코어 다이인 1c D램 웨이퍼 투입량만 월 2만장 이상에 달한 것으로 파악됐다. 일반적인 샘플 공급을 넘어서는 수준으로, 엔비디아가 그만큼 많은 물량을 요구했던 것으로 전해진다.

다음달부터는 엔비디아에 샘플이 아닌 양산제품 공급을 위한 준비에 나설 계획이다. 

사안에 정통한 관계자는 "지난달 중순 엔비디아로부터 오는 2월께 양산 준비를 갖추라는 이야기가 나온 것으로 안다"며 "삼성전자 내부에서 이에 따른 대응에 분주히 나서고 있는 상황"이라고 설명했다.

실제로 삼성전자는 HBM4 상용화에 낙관적인 입장이다. 주요 근거는 1c D램의 양산 계획이다. 현재 삼성전자는 평택캠퍼스 내에 1c D램 생산능력을 올 상반기까지 월 13만장 수준으로 확보하기 위한 신규 및 전환 투자를 진행 중이다.

당초 삼성전자는 올해 1c D램 생산능력(캐파)을 확대하면서, 해당 제품의 활용처를 두고 여러 방안을 고심해 왔다. 기본적으로 1c D램을 HBM4 양산에 할당하되, 제품 상용화가 지연될 경우 이를 컨벤셔널(범용) D램으로 전환하는 게 주 골자다.

다만 최근까지 삼성전자는 1c D램을 대부분 HBM4 양산에 투입할 방침인 것으로 파악됐다. 그만큼 HBM4의 상용화 성공 가능성을 높게 보고 있다는 의미다. 실제 제품이 양산되는 시점을 고려하면 오는 4~5월께 양산 공급이 본격화될 것으로 예상된다.

삼성전자 평택캠퍼스 조감도(사진=삼성전자)

테스트 마무리 목전…선제적 움직임 나선듯

그러나 이번 양산 준비가 정식 PO(구매주문) 기반이 아닌 '선제 양산'의 성격을 띤다는 시각도 존재한다. 앞서 삼성전자는 엔비디아향 HBM3E 공급망 진입이 확정되지 않은 지난해 5월경에도, 빠른 시장 진입을 위해 제품 양산을 대폭 늘리는 선제 양산을 단행한 바 있다.

업계가 이 같은 분석을 내리는 이유는 HBM4 퀄(품질)테스트 일정 때문이다. 통상 HBM은 제품 자체에 대한 테스트 외에도, AI 가속기와 결합되는 SiP(시스템인패키지) 테스트를 거친다. HBM과 AI 가속기 간 호환성, 최종 패키지 제품에 대한 신뢰성 등을 점검하기 위해서다. 해당 테스트는 대만 TSMC의 자체 2.5D 패키징 기술인 'CoWoS' 공정에서 진행된다.

삼성전자는 지난달 중순께 SiP 테스트 중에서도 최종 단계 격인 환경 신뢰성 검증에 들어갔다. 해당 테스트는 HAST(초가속스트레스시험) 등 고온·고습 등 극한의 환경에서 제품의 불량 발생 여부를 판별한다. 시간상으로는 1천 8시간, 일수로 치환하면 42일(6주)이 소모된다.

업계는 해당 검증이 빠르면 이번 주 중으로, 늦어도 다음주 중에 마무리될 것으로 보고 있다. 이를 고려하면 엔비디아향 HBM4 공급은 현재 기준으로 목전에 와 있는 상태다. 다만 최첨단 기술이 집약된 반도체인 만큼 마지막 순간까지 면밀한 검증이 필요할 것으로 예상된다.

반도체 업계 관계자는 "삼성전자 HBM4가 경쟁사 대비 앞선 기술을 채용했고, 그간 엔비디아와의 퀄테스트에서 심각한 수준의 오류가 발생하지 않아 내부적으로 자신감이 고양된 상황"이라며 "때문에 엔비디아향 HBM4 양산 공급을 선제적으로 준비하려는 것으로 보인다"고 말했다.