삼성·SK, 차세대 HBM4 경쟁력 승부처 '1c D램' 주목

HBM 성능 핵심 요소…최선단 D램 적용 검토 논의 활발

이르면 내년부터 양산이 시작되는 HBM4(6세대 고대역폭메모리)에 대한 기술 경쟁이 뜨겁다. 삼성전자가 최근 HBM4에 탑재될 D램을 한 세대 진화된 제품으로 변경하는 방안을 검토 중인 가운데, SK하이닉스도 시황에 따라 유동적인 전략을 펼칠 것으로 관측된다.

17일 업계에 따르면 삼성전자는 HBM4에 1c D램을 적용하는 방안을 검토하고 있다.

삼성전자의 HBM3 '아이스볼트'(사진=삼성전자)

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층해 TSV(실리콘관통전극)로 연결한 메모리다. 때문에 D램 완제품의 성능이 HBM의 성능에 직접적인 영향을 끼친다.

당초 삼성전자는 내년부터 양산화되는 HBM4에 10나노급 5세대 D램인 1b D램을 적용하려고 했었다. 1b D램은 선폭이 12나노 수준으로, 삼성전자가 지난해 5월 첫 양산에 나선 제품이다. 삼성전자가 올해 양산에 나서는 HBM3E(5세대 고대역폭메모리)의 경우 1a D램이 적용됐다.

그러나 삼성전자는 최근 내부적으로 HBM4에 탑재될 D램을 1c D램으로 변경하는 방안을 수립했다. SK하이닉스, 마이크론 등 주요 경쟁사가 HBM3E에 1b D램을 적용했던 만큼, HBM4는 전공정 영역에서부터 앞서 나가겠다는 전략으로 풀이된다.

사안에 정통한 관계자는 "현재 HBM4는 12단, 16단 적층에 관계없이 1c D램으로 가는 방향"이라며 "한 세대 뒤쳐진 D램으로 전력사용량 문제가 발생한다는 우려가 많아 개발에 속도를 더하고 싶은 것으로 안다"고 밝혔다.

다만 삼성전자가 실제로 해당 방안을 실현할 지에 대해서는 아직 지켜봐야 한다는 관측도 나온다.

삼성전자가 1c D램의 초도 양산라인을 구축하는 시점은 올해 연말로, 생산능력은 월 3천장 수준으로 추산된다. 목표로 한 HBM4 양산 시점과 차이가 크지 않다. 

통상 메모리 업계는 최선단 D램을 컴퓨팅·모바일용으로 순차적으로 개발하고, 이후 안정성을 확보한 뒤에 HBM에 적용하는 과정을 거쳐 왔다. 이를 고려하면 HBM4 양산 시점에 1c D램에 대한 수율을 담보하기 어려울 수 있다.

또 다른 관계자는 "삼성전자 임원진 및 실무단에서 HBM4에 1c D램을 적용하고, 양산 목표 시점 역시 내년 말에서 내년 중후반으로 앞당기는 등의 논의가 오가고 있다"며 "다만 수율이 받쳐줘야 하기 때문에 확정된 사안이 아닌, 계획 단계로 봐야한다"고 밝혔다.

한편 SK하이닉스는 삼성전자의 초기 전략과 마찬가지로 HBM4에는 1b D램을, HBM4E부터는 1c D램을 적용하는 계획을 세운 바 있다. 다만 SK하이닉스도 시황에 따라 적용 기술을 유동적으로 변경할 여지를 여전히 남겨두고 있는 것으로 알려졌다.

업계 관계자는 "삼성전자 HBM4에 적용되는 D램을 앞당기는 경우, 현재 업계 선두인 SK하이닉스 입장에서도 위기의식을 느낄 수 밖에 없다"며 "SK하이닉스도 로드맵은 세워 둔 상황이나 내부적으로 변경에 대한 여지를 계속 남겨두고 있는 것으로 안다"고 밝혔다.