최고속도에 최대용량·… 삼성 `초격차`로 DDR5시대 선도

512GB DDR5 차세대 D램 개발
1초에 UHD 영화 2편 처리가능
HKMG공정 적용 성능2배 향상
전력소모는 기존보다 13% 줄어
[디지털타임스 박정일 기자] 삼성전자가 신기술을 적용한 업계 최대 용량의 차세대 D램(DDR5)으로 또 한번 세계 최초의 '초격차'를 보여줬다. 이번에 개발한 신제품은 1초에 UHD(초고화질) 영화 2편을 처리할 수 있는 업계 최고 수준의 속도를 자랑하면서 동시에 전력소모는 기존보다 13% 줄인 것이 특징이다.

DDR5는 3년 내에 시장의 과반을 차지할 것으로 예상되고 있다. 여기에 인텔과의 긴밀한 협력으로 본격적인 DDR5 시대를 앞당길 것으로 기대된다.

삼성전자는 업계 최초로 '하이케이 메탈 게이트(HKMG)' 공정을 적용한 업계 최대 용량의 512GB DDR5 메모리 모듈을 개발했다고 25일 밝혔다. DDR5는 차세대 D램 규격으로 기존의 DDR4 대비 2배 이상의 성능이며, 향후 데이터 전송속도가 7200Mbps로도 확장될 전망이다. 이는 1초에 30GB 용량의 UHD 영화 2편 정도를 처리할 수 있는 속도이다.

삼성전자 측은 "업계 최고 수준의 고용량·고성능·저전력을 구현해, 차세대 컴퓨팅, 대용량 데이터센터, 인공지능 등 첨단산업 발전의 핵심 솔루션 역할을 할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번에 개발한 D램 모듈은 메모리 반도체 공정의 미세화에 따른 누설 전류를 막기 위해 유전율 상수(K)가 높은 물질을 공정에 적용해 고성능과 저전력을 동시에 구현한 것이 특징이다. 데이터를 저장하는 문(게이트)가 빠르게 열리고 닫히는 등의 기술로 누설전류를 최소화 하는 기술이다.

삼성전자 측은 "HKMG 공정은 주로 시스템반도체에서 많이 사용됐는데, 삼성전자는 메모리와 시스템반도체 공정 능력을 모두 갖추고 있어 선제적으로 적용할 수 있었다"고 설명했다.

삼성전자는 또 이번 제품에 범용 D램 제품 가운데 처음으로 8단 TSV(실리콘 관통 전극) 기술을 적용했다. TSV 기술은 상단 칩과 하단 칩에 수백개의 구멍을 뚫어 수직으로 관통하는 전극을 연결하는 첨단 패키징 기술로, 제한된 공간에서 고용량을 구현할 수 있다.

삼성전자의 이번 신제품 개발은 3년 뒤 열릴 DDR5 시대에 맞춰 '초격차' 기술로 선제 주도권을 잡았다는데 의미가 있다. 시장조사업체 옴디아 등 업계에 따르면 올해 DDR5 출하량은 전체의 0.6%에 불과하지만, 2022년 12.9%, 2023년 38.9% 등으로 점유율이 수직 상승해 2024년에는 전체 시장의 절반 이상(53.2%)을 차지할 전망이다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 삼성전자의 작년 4분기 매출 기준 D램 시장 점유율은 42.1%로 SK하이닉스(29.5%) 등 경쟁사보다 압도적인 시장 지배력을 보여주고 있다. 삼성전자는 1992년 D램 시장에서 처음 1위에 등극한 이후 현재까지 단 한번도 1위 자리를 내주지 않았다.

캐롤린 듀란 인텔 메모리·기술 총괄 부사장은 "처리해야할 데이터 양이 기하급수적으로 늘어나는 클라우드 데이터센터, 네트워크, 엣지 컴퓨팅 등에서 차세대 DDR5 메모리의 중요성이 대두되고 있다"며 "인텔 제온 스케일러블 프로세서인 사파이어 래피즈와 호환되는 DDR5 메모리를 선보이기 위해 삼성전자와 긴밀하게 협력하고 있다"고 밝혔다.

손영수 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 상무는 "뛰어난 성능과 높은 에너지 효율로 자율주행, 스마트시티, 의료산업 등으로 활용 분야가 확대될 고성능 컴퓨터의 발전을 더욱 가속화시킬 것으로 기대된다"고 말했다.

삼성전자는 HKMG 공정과 8단 TSV 기술이 적용된 고용량 DDR5 메모리를 차세대 컴퓨팅 시장의 고객 수요에 따라 적기에 상용화할 계획이다.

박정일기자 comja77@dt.co.kr