삼성전자, 세계 최초 HBM4 양산 출하…AI 메모리 시장 선점

2026년 02월 12일 굿퓨처데일리 서정원 기자

1c D램·4나노 공정 적용, 11.7Gbps 업계 최고 속도 구현
단일 스택 최대 3.3TB/s 대역폭…전작 대비 2.7배 향상
2026년 HBM 매출 3배 전망…HBM4E·커스텀 HBM도 준비

삼성전자가 세계 최초로 차세대 고대역폭 메모리(HBM)인 HBM4를 양산 출하하며 AI 반도체 시장 주도권 확보에 나섰다.

삼성전자는 12일 업계 최고 성능의 HBM4를 본격 양산해 고객사에 공급하기 시작했다고 밝혔다. 이번 HBM4는 국제반도체표준화기구(JEDEC) 기준을 상회하는 성능을 목표로 개발됐으며, 최선단 1c D램(10나노급 6세대)과 파운드리 4나노 공정을 적용해 초기 양산 단계부터 안정적인 수율과 성능을 동시에 확보했다.

HBM4의 동작 속도는 11.7Gbps로 JEDEC 표준(8Gbps) 대비 약 46% 빠르다. 이는 전작 HBM3E의 최대 핀 속도 9.6Gbps보다 약 1.22배 향상된 수치다. 최대 13Gbps까지 구현이 가능해 초거대 AI 모델 확산에 따른 데이터 병목 현상을 효과적으로 해소할 것으로 기대된다.

단일 스택 기준 총 메모리 대역폭은 최대 3.3TB/s로, HBM3E 대비 약 2.7배 증가했다. 이는 고객 요구 수준인 3.0TB/s를 웃도는 성능이다. 12단 적층 기술을 적용해 24GB~36GB 용량을 제공하며, 향후 16단 적층을 통해 최대 48GB까지 확장할 계획이다.

전력 효율과 발열 제어 성능도 개선됐다. I/O 핀 수가 2,048개로 늘어남에 따라 코어 다이에 저전력 설계를 적용했고, TSV 저전압 설계 및 전력 분배 네트워크(PDN) 최적화를 통해 에너지 효율을 전 세대 대비 약 40% 높였다. 열 저항 특성은 약 10%, 방열 특성은 약 30% 향상됐다.

삼성전자는 로직·메모리·파운드리·패키징을 모두 아우르는 IDM(종합반도체기업) 체제를 기반으로 ‘원스톱 솔루션’을 제공할 수 있는 점을 경쟁력으로 내세웠다. 특히 베이스 다이와 파운드리 공정 간 DTCO(설계·공정 최적화) 협업을 통해 품질과 수율을 동시에 확보했다는 설명이다.

회사 측은 글로벌 GPU 기업과 차세대 ASIC 기반 하이퍼스케일러 고객사들로부터 HBM 공급 협력 요청이 이어지고 있다고 밝혔다. 2026년 HBM 매출은 2025년 대비 3배 이상 증가할 것으로 전망하고 있으며, 생산 능력도 선제적으로 확대하고 있다. 2028년 가동 예정인 평택사업장 2단지 5라인은 향후 HBM 생산의 핵심 거점이 될 예정이다.

삼성전자는 2026년 하반기 HBM4E 샘플을 출하하고, 2027년부터는 고객 맞춤형 ‘커스텀 HBM’ 제품도 순차적으로 선보일 계획이다. HBM4 양산을 통해 확보한 1c 공정 기반의 품질 경쟁력은 차세대 고부가 제품 확대의 기반이 될 전망이다.

AI 데이터센터 수요가 급증하는 가운데, 삼성전자의 HBM4 양산은 글로벌 고성능 메모리 시장 판도에 적지 않은 영향을 미칠 것으로 보인다.

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