삼성전자 "2030년 3D D램 상용화…기술 초격차 속도"

삼성전자가 2030년 3차원(3D) D램 상용화를 공식화했다. 삼성전자는 최근 미국 실리콘밸리에서 열린 메모리 반도체 학회에서 내년 3D D램 초기 버전을 공개하겠다고 밝혔는데, 뒤이어 국내서 제품 상용화 시점을 구체적으로 밝힌 것이다. 인공지능(AI) 시대 늘어나는 메모리 반도체 기술 과제에 대응하면서 D램 시장 1위를 공고히 하기 위한 기술 초격차에 나선다는 구상이다.

김경륜 삼성전자 DS부문 메모리사업부 상품기획실 상무는 2일 자사 뉴스룸 기고문에서 “10나노미터(㎚·10억분의 1m) 이하 D램에 수직 채널 트랜지스터(VCT)를 활용하는 새로운 구조에 대한 선제적인 연구 개발을 진행하고 있다”며 “2030년 3D D램 상용화에 나설 계획”이라고 밝혔다.

3D D램은 데이터 저장 공간인 셀(Cell)을 평면으로 배치하던 기존 구조에서 벗어나 수직으로 적층, 단위 면적당 용량을 늘린 기술 개념이다. 반도체 업계는 3D D램이 상용화하면 기존 D램 대비 작은 면적을 차지하면서 고용량 데이터를 처리할 수 있어 AI 시대에 이점이 클 것으로 기대하고 있다. 셀 간 간격이 기존보다 넓어져 전력 효율을 높일 수 있을 것이란 전망도 나오고 있다.

삼성전자는 지난 3월 글로벌 메모리 반도체 학회 ‘멤콘(MEMCON) 2024’를 통해 3D D램 로드맵을 밝힌 바 있다. 반도체 업계에선 “그만큼 기술 개발에 자신감이 있다는 의미로 해석할 수 있다”는 평가가 나온다.

삼성전자는 국내뿐 아니라 미국 법인 등 다양한 연구·개발(R&D) 거점을 통해 3D D램 기술을 개발하고 있다. SK하이닉스와 미국 마이크론 등 경쟁사보다 빠르게 3D D램 시장을 선점하겠다는 게 회사 목표다. 이를 위해 지난해 하반기엔 마이크론에서 3D D램 기술을 개발해오던 이시우 부사장을 영입하기도 했다.

김 상무는 “AI 기술 성장에는 메모리 반도체 발전이 필수적이고 시스템 고성능화를 위한 고대역폭, 저전력 메모리는 물론 새로운 인터페이스와 적층 기술도 요구되고 있다”며 3D D램 기술 개발의 필요성을 강조했다.

삼성전자는 AI 시대 주목도가 높은 고부가 D램인 고대역폭메모리(HBM) 시장에서도 경쟁력을 높일 방침이다. 2016년 HBM 사업화 이후 올해까지 달성 가능한 HBM 누적 매출액이 100억달러 이상일 것으로 예상하고 있다.

특히 올해 HBM 판매량에서 5세대 제품인 HBM3E 비중은 3분의 2 이상일 것으로 내다보고 있다. 삼성전자는 HBM 5세대 제품인 HBM3E 8단 제품을 지난달 양산하기 시작했으며 2분기 안에 HBM3E 12단 제품 역시 양산할 계획이다. 현재 12단 제품 샘플을 고객사에 공급하고 있다.

맞춤형으로 진화하고 있는 HBM 수요에도 대응, 고객별로 최적화한 제품을 선보인다는 계획이다. 김 상무는 “올해 초부터 각 사업부의 우수 엔지니어를 한데 모아 차세대 HBM 전담팀을 구성해 맞춤형 HBM 최적화를 위한 연구개발에 박차를 가하고 있다”고 말했다.

경계현 삼성전자 DS부문장도 최근 사내 구성원을 대상으로 경영 현황 설명회를 열고 HBM 초기 시장에서 SK하이닉스에 주도권을 내줬지만 앞으로는 경쟁력을 높이겠단 목표를 밝혔다. 경 사장은 “AI 초기 시장에선 우리가 승리하지 못했다”며 “2라운드는 우리가 승리해야 하며 역량을 잘 집결하면 충분히 할 수 있다”고 말했다.

김평화 기자 [email protected]

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