차세대 저장장치·HBM4 앞세워… 삼성, AI 메모리 주도권 ‘속도’

삼성전자, 고성능 반도체 공략

스마트폰 등 온디바이스 AI 최적화
플래시 메모리 UFS 5.0 업계 첫 개발
‘범용 D램 중심’ 세간의 편견 지우기

HBM4 매출액도 10억달러 넘어서
연내 100억달러 이상 매출 기대감
이재용 회장 HBM 생산 현장 점검

삼성전자가 인공지능(AI)에 최적화한 저장장치 신제품과 6세대 고대역폭메모리(HBM) HBM4의 매출 확대를 내세워 고성능 반도체 시장에서 존재감을 키우고 있다. ‘삼성전자는 범용 D램 중심’이라는 세간의 편견을 지워내고 고성능 반도체 시장 강자의 위치를 확고히 하겠단 목표다. 회사의 고성능 반도체 시장 확대 기조에 맞춰 이재용 삼성전자 회장도 삼성전자 천안사업장을 찾아 HBM 생산라인을 직접 점검했다.

삼성전자는 23일 차세대 스마트폰을 비롯한 각종 모바일 기기에서 데이터 저장장치로 쓰이는 유니버설 플래시 스토리지(UFS) 5.0 메모리를 업계 최초로 개발했다고 밝혔다.

이재용 삼성전자 회장이 23일 삼성전자 천안사업장을 방문해 고대역폭메모리(HBM) 생산 라인을 직접 점검했다. 사진은 이 회장(오른쪽)이 2023년 천안사업장 방문 당시 직원들에게 뭔가 얘기하고 있는 모습. 삼성전자 제공

고성능 내장형 플래시 메모리인 UFS 5.0은 데이터 저장 장치의 역할뿐 아니라 모바일 기기가 생성형 AI를 구현할 수 있도록 AI 모델과 대용량 데이터를 빠르게 램(연산장치)으로 전달하는 기능까지 담당한다. 이를 통해 전자 부품의 두뇌 역할을 하는 애플리케이션 프로세서(AP)가 AI 연산을 빠르게 할 수 있도록 돕는다. 특히 삼성전자의 첨단 9세대 V낸드(V9) 메모리를 활용, 업계 최고 수준인 10.8GB/s의 데이터 전송 대역폭을 자랑한다. 순차 읽기 속도는 10.8GB/s, 순차 쓰기 속도는 9.5GB/s로 기존 UFS 4.1 대비 속도가 약 2배 이상 향상됐다. 4K, 8K 등 고화질 영화 한 편을 뛰어넘는 대용량 데이터를 더욱 빠르게 저장하고 처리할 수 있다.

모바일 기기 안에서 처리해야 하는 데이터 규모가 급격히 증가하는 흐름에 맞춰 전송 속도를 끌어올린 것이다. 전력 효율도 향상시켰다. 노트북과 모바일 기기는 배터리 크기가 작아 전기가 빨리 떨어진다. 따라서 소모하는 전력이 적은 저전력 칩이 필수다. UFS 5.0은 전작 대비 전력 효율을 40% 이상 개선했다. 삼성전자 관계자는 “서버 컴퓨터와의 네트워크 연결 없이 기기 자체 성능만으로 AI를 구동해야 하는 온디바이스 AI 기기에 최적화된 저장장치”라며 “4분기부터 UFS 5.0 양산을 시작해 스마트폰과 XR(확장현실) 기기, AI 웨어러블 기기 등 차세대 기기 제작사에 UFS 5.0을 적극 공급할 것”이라고 전했다.

신제품을 출시한 날 삼성전자가 세계 최초로 양산 출하한 HBM4 매출도 10억달러(약 1조5400억원)를 넘어섰다. 지난 2월 세계 최초로 HBM4를 양산 출하한 뒤 약 4개월 만에 이룬 성과다. 이달 말에는 12억달러를 넘어설 것으로 예상된다. HBM4 매출이 급성장하며 HBM 시장에서 삼성전자의 점유율도 상승한 것으로 알려졌다. 현재 HBM 시장 점유율 1위는 SK하이닉스다. 반도체 업계 관계자는 “현재 추세대로라면 삼성전자가 올해 HBM4로만 100억달러 이상의 매출을 기록할 것”이라며 “HBM4와 차세대 HBM4E에서 치고나간 삼성전자가 추후 HBM 시장 주도권을 가질 수도 있다”고 말했다.

삼성전자의 고성능 반도체 시장 공략 강화 정책에 이재용 회장도 힘을 보탰다. 이 회장은 이날 삼성전자 천안에 있는 HBM 생산 현장을 직접 점검했다. 그는 사업장 C1·C2 라인에서 먼저 운영 현황과 생산 계획, 기술 개발 진행 상황 등을 들었다. 이후 방진복을 착용하고 HBM 패키지 생산라인도 둘러보면서 생산·품질 경쟁력 현황을 살펴봤다. 이 회장의 이번 방문은 삼성전자 고성능 메모리 사업 성과를 점검하고, 향후 사업 확대 전략을 짜기 위한 차원의 현장 경영으로 보인다. 천안사업장은 삼성전자 HBM 후공정과 첨단 패키징(포장)을 담당하는 핵심 생산 거점으로 삼성전자 HBM 시장 공략의 첨병 역할을 맡고 있다.