삼성전자, zHBM·zNAND-O 목업 공개...차세대 3D 메모리 방향 제시

[한국금융신문 곽호룡 기자] 삼성전자가 8월 4일부터 6일(현지시간)까지 미국 캘리포니아주 산타클라라 컨벤션센터에서 열리는 ‘FMS(Future of Memory and Storage) 2026’에 참가해 차세대 3D 메모리 아키텍처인 zHBM과 zNAND-O의 목업(Mock-up)을 업계 최초로 공개했다고 밝혔다.

회사는 이 행사에 약 20평 규모의 최대 전시 공간을 마련하고 D램, NAND, 스토리지 등 약 30개 제품을 전시했다.

행사 첫 날 기조연설자로 나선 이진엽 Flash개발실 부사장과 김경륜 D램개발실 상무는 zHBM, zNAND-O 등 차세대 3D 메모리를 기반으로 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 AI 인프라 수요 증가에 대응하고, AI 시스템의 성능과 전력효율을 극대화하기 위한 기술 비전을 제시했다.

zHBM, zNAND-O 목업 최초 공개

삼성전자는 FMS 2026에서 업계 최초로 차세대 3D 메모리 아키텍처인 zHBM과 zNAND-O 목업을 공개하고, 미래 AI 시스템을 위한 새로운 메모리 기술 방향을 제시했다.

HPC 및 AI 인프라의 확산으로 고용량·고대역폭 메모리에 대한 요구 수준이 높아지면서, 기존 HBM만으로는 향후 요구되는 수준의 성능을 구현하는 데 한계가 있다.

이에 제시되는 대안이 바로 zHBM이다. zHBM은 기존에 AI 가속기(xPU) 옆에 HBM을 배치하는 방식에서 한 단계 더 나아가 AI 가속기 상단에 HBM을 수직으로 적층하는 차세대 아키텍처다.

AI 가속기와 메모리 간 데이터 이동 거리를 최소화함으로써 대역폭과 전력효율을 높이고, 대규모 AI 모델의 학습과 추론에 필요한 초고속 데이터 처리를 지원한다.
zHBM이 적용된 차세대 인터페이스 시스템은 HBM5 대비 최대 8배 높은 성능을 제공한다.

짧아진 데이터 간 이동거리로 인하여 HBM5 대비 전성비를 최대 3배 향상시키고 열 저항을 절반 이상 낮춤으로써 고용량·고대역폭 시스템의 안정성과 전력효율을 극대화한다.

특히 zHBM은 고객 맞춤형 설계가 가능한 3D 메모리 솔루션으로, 메모리와 AI 가속기 사이에 위치한 인터레이어에 맞춤형 IP를 추가해 메모리 용량 확장, 가속기 성능 강화 등 제품 특성을 최적화할 수 있다.
삼성전자는 D램뿐 아니라 NAND에서도 3D 메모리 아키텍처 비전을 제시했다.


zNAND-O는 삼성전자가 개발 중인 차세대 고성능 NAND 플래시 솔루션으로, 기존 V-NAND의 수직 적층 기술을 활용하고 TSV 기술을 결합해 4단 또는 8단 반도체 칩을 3D 패키징한 제품이다.

제품명 끝의 ‘-O’는 On-device AI 환경에 최적화된 제품임을 의미한다. 높은 공간 효율성과 데이터 로딩 대역폭, 빠른 응답 속도를 바탕으로 실시간 대규모 데이터 처리가 요구되는 환경에서 고성능을 지원한다.

400단 이상의 초고적층 ‘V10 BV-NAND’

삼성전자는 FMS 2026에서 업계 최초로 수직 적층 400단 이상의 10세대 V-NAND ‘V10 BV-NAND’를 공개하며, NAND 기술 리더십을 강화했다. 이는 13년 전 같은 행사에서 세계 최초로 V-NAND 기술을 발표한 이후, 지속해 온 기술 혁신의 성과다.

V10 BV-NAND는 400단 이상의 초고적층 구조를 기반으로 성능과 전력효율을 높인 차세대 NAND 제품이다.

두 장 이상의 웨이퍼를 수직으로 접합한 '웨이퍼 본딩' 기술과 3개의 셀을 수직으로 연결하는 '3 Stack' 기술을 통해 400단 이상의 초고적층을 구현했다. 메모리 집적도를 전 세대(V9) 대비 약 58% 향상시켜 동일한 면적에 더 많은 데이터를 저장할 수 있다.

‘원스톱 솔루션’ AI 반도체 리더십 강화

이 밖에도 삼성전자는 ▲HBM4E ▲HBM5 ▲LPDDR5X-PIM ▲PM1763 등 고성능 컴퓨팅과 AI 데이터센터에 최적화된 차세대 메모리·스토리지 솔루션도 선보였다.

삼성전자는 세계에서 유일하게 ▲메모리 ▲로직 ▲파운드리 ▲패키징까지 아우르는 ‘원스톱 솔루션’을 제공할 수 있는 종합반도체(IDM) 기업이다.

특히 고객의 제품 설계 단계부터 양산까지 통합 서비스를 제공해 개발 기간을 줄이고, 성능과 전력효율을 최적화함으로써 고객 맞춤형 AI 반도체 구현을 지원한다.

삼성전자는 "차세대 메모리 기술 혁신과 메모리, 파운드리, 첨단 패키징을 아우르는 차별화된 솔루션을 통해 AI시대의 반도체 기술 리더십을 지속 강화해 나갈 계획"이라고 밝혔다.

곽호룡 한국금융신문 기자 horr@fntimes.com