삼성전자[005930]가 업계 최대 용량인 32기가비트(Gb) DDR5 D램 개발에 성공하며 D램 미세 공정 경쟁에서 기술 리더십을 더 공고히 했다.

삼성전자는 업계 최초로 12나노급 32Gb DDR5 D램을 개발했다고 1일 밝혔다.

32Gb는 D램 단일 칩 기준으로 역대 최대 용량으로, 삼성전자는 12나노급 32Gb DDR5 D램을 연내 양산할 계획이다.

지난 5월 12나노급 16Gb DDR5 D램을 양산한 삼성전자는 이번 32Gb D램 개발로 1983년 64킬로비트(Kb) D램을 개발한 지 40년 만에 D램의 용량을 50만배 늘리는 성과를 거뒀다.

특히 이번 32Gb 제품은 동일 패키지 사이즈에서 아키텍처 개선을 통해 16Gb D램 대비 2배 용량을 구현, 128기가바이트(GB) 모듈을 실리콘 관통 전극(TSV) 공정 없이 제작 가능하게 됐다.

TSV 공정은 칩을 얇게 간 뒤 수백개의 미세한 구멍을 뚫고 상단 칩과 하단 칩의 구멍을 수직으로 관통하는 전극을 연결한 첨단 패키징 기술로, 기존 32Gb 이하 용량으로 128GB 모듈을 제작할 때는 TSV 공정 사용이 필수였다.

이는 고대역폭 메모리(HBM)의 가파른 수요·공급에도 큰 도움을 줄 것으로 보인다.

HBM을 생산하는 핵심 공정이 TSV인데, 한정된 TSV 캐파(생산능력)를 고용량 D램 모듈과 나눠 사용해야 하는 만큼 TSV 기술을 사용하지 않는 고용량 D램 모듈 제작이 가능해지면 그만큼 HBM 캐파가 늘어날 수 있기 때문이다.

이번 제품은 동일 128GB 모듈 기준으로 16Gb D램을 탑재한 모듈 대비 약 10% 소비 전력 개선이 가능해 데이터센터 등 전력 효율을 중요시하는 IT 기업에 최적의 솔루션이 될 것으로 기대된다.

삼성전자는 이번 12나노급 32Gb DDR5 D램 개발을 통해 고용량 D램 라인업을 지속해서 확대할 예정이다. 또 인공지능(AI) 시대를 주도할 고용량·고성능·저전력 제품들로 글로벌 IT 기업들과 협력해 차세대 D램 시장을 견인한다는 계획이다.

AI 시대를 맞아 컴퓨팅 처리량이 기하급수적으로 증가하며 글로벌 데이터양은 올해 100제타바이트(ZB)를 넘어설 전망이다. 2010년 2ZB에 불과했던 글로벌 데이터양은 2025년에는 181ZB까지 급증할 것으로 보인다.

AI와 메타버스, 디지털 트윈, 자율주행 등 최근 부상하는 산업이 대량의 데이터를 요구하며 많은 글로벌 기업은 경쟁력 있는 데이터센터 확보를 위해 투자하고 있다.

시장조사기관 IDC에 따르면 글로벌 IT 기업의 고용량 D램 수요 급증으로 서버당 D램 탑재량은 올해 1.93TB에서 2027년 3.86TB로 2배 가까이 늘어날 전망이다.

삼성전자는 "이번 32Gb 대용량 D램 개발은 고성능 D램을 원하지만 투자비도 고려해야 하는 기업에 혁신적인 솔루션이 될 수 있을 것"이라고 말했다.

삼성전자는 이번 제품 개발로 1테라바이트(TB) D램 모듈 시대를 열 수 있는 기반 기술을 만들었다고 자평했다.

과거 불황 시절에 끊임없는 시설투자와 R&D 투자로 경쟁사와 격차를 만든 것처럼 이번 32Gb D램 역시 향후 D램 수요를 선점하는 무기가 될 것으로 보고 있다.

황상준 삼성전자 메모리사업부 D램개발실장(부사장)은 "이번 12나노급 32Gb D램으로 향후 1TB 모듈까지 구현할 수 있는 솔루션을 확보하게 됐다"며 "향후에도 차별화된 공정과 설계 기술력으로 메모리 기술의 한계를 극복해 나갈 것"이라고 밝혔다.