삼성, 업계 최초 HKMG 공정 기반 DDR5 D램 개발 성공

기존 공정 대비 약 13% 전력소모 낮추고, 성능은 2배 이상 빨라져

반도체ㆍ디스플레이입력 :2021/03/25 11:00    수정: 2021/03/26 10:55

삼성전자는 업계 최초로 하이케이 메탈 게이트(HKMG) 공정을 적용한 512기가바이트(GB) DDR5 D램 개발을 완료했다고 25일 밝혔다. 차세대 컴퓨팅 시장을 겨냥해 적기 상용화에 나선다는 계획이다.

HKMG 공정은 반도체 공정의 미세화에 따른 누설 전류를 막기 위해 유전율 상수(K)가 높은 물질(High-K·하이케이)을 적용한 것을 뜻한다. 이를 통해 생산된 DDR5 D램 모듈은 기존 공정 대비 약 13% 전력 소모를 줄일 수 있다.

삼성전자가 16기가비트(Gb) 기반으로 8단 TSV 기술을 적용해 개발한 'DDR5 512GB 모듈'. (사진=삼성전자)

삼성전자는 DDR5 D램 기반의 고용량 모듈이 차세대 컴퓨팅, 대용량 데이터센터, 인공지능 등의 첨단 산업 발전을 위한 핵심 솔루션이 될 것으로 기대하고 있다. 이에 범용 제품으로는 처음으로 DDR5 D램에 8단 TSV(Through Silicon Via·실리콘 관통 전극) 기술도 적용했다.

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DDR5는 차세대 D램 규격으로 최대 7200메가비피에스(Mbps)의 전송속도를 제공하는 게 특징이다. 이는 기존 DDR4 대비 2배 이상 빠른 속도로, 1초에 UHD급 영화 2편(약 30GB)을 전송할 수 있다.

삼성전자 DDR5 인포그래픽. (사진=삼성전자)

손영수 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 상무는 "삼성전자는 메모리 반도체와 시스템 반도체 기술 경쟁력을 바탕으로 업계 최초로 HKMG 공정을 메모리 반도체에 적용했다"며 "이러한 공정 혁신을 통해 개발된 DDR5 메모리는 뛰어난 성능과 높은 에너지 효율로 자율주행, 스마트시티, 의료산업 등으로 활용 분야가 확대될 고성능 컴퓨터의 발전을 더욱 가속화시킬 것으로 기대된다"고 전했다.

☞ 용어설명 : HKMG(High-K Metal Gate·하이케이메탈게이트)

HKMG는 공정이 미세화 될수록 증가하는 누설 전류를 효과적으로 줄일 수 있도록 유전상수가 높은 물질을 적용한 공정 기술을 뜻한다. 이는 기존 기술에 비해 제품의 소비 전력을 줄이고, 회로의 집적도를 높이는 이점을 제공한다.