삼성전자, AI 가속기에 메모리 직접 적층하는 'zHBM' 프로토타입 공개
삼성전자가 FMS 2026 컨퍼런스에서 AI 가속기(xPU) 위에 HBM을 수직으로 적층하는 차세대 메모리 아키텍처 'zHBM'과 HBM 유사 구조의 'zNAND-O', 400층 이상 V10 BV-NAND 기술을 처음 공개했습니다. zHBM은 HBM5 대비 최대 8배의 데이터 처리 성능과 3배의 성능 대비 전력 효율을 제공하며, 메모리-프로세서 간 데이터 이동 거리를 최소화해 대규모 AI 모델 학습·추론에 필요한 초고속 처리를 지원합니다.
삼성전자, 차세대 3D 메모리 기술 공개…AI 시장 입지 강화 나서
삼성전자가 z축 고대역폭 메모리(zHBM)와 zNAND-O를 포함한 차세대 3D 메모리 기술을 공개하며 빠르게 성장하는 인공지능 시장에서의 입지를 강화하려 하고 있다.
삼성전자는 8월 5일 미국 캘리포니아에서 열린 '퓨처 오브 메모리 앤 스토리지(FMS) 2026' 컨퍼런스에서 zHBM과 zNAND-O의 목업(mockup)을 처음으로 공개했다. 또한 현지 시간 8월 4일 기조연설에서 zHBM, zNAND-O 등 첨단 메모리 기술을 활용해 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 AI 시스템의 성능과 전력 효율을 극대화하겠다는 비전을 제시했다.
zHBM, 새로운 아키텍처로 최대 8배 성능 향상 달성
zHBM은 AI 가속기(xPU) 위에 HBM을 z축 방향으로 수직 적층하는 차세대 아키텍처다. 이 설계는 메모리와 AI 프로세서 간 데이터가 이동해야 하는 거리를 최소화해 대역폭과 전력 효율을 개선하는 동시에, 대규모 AI 모델의 학습 및 추론에 필요한 초고속 데이터 처리를 지원한다.
기존 아키텍처에서는 AI 가속기 주변에 HBM을 배치해 왔다. 삼성전자는 이러한 방식이 차세대 HPC 및 AI 인프라의 성능 요구사항을 충족하는 데 한계가 있다고 밝혔다.
회사에 따르면 zHBM은 8세대 고대역폭 메모리(HBM5) 대비 최대 8배의 데이터 처리 성능을 제공하며, 와트당 성능은 3배 향상된다. 열저항은 절반 이상 감소해 시스템 안정성과 에너지 효율을 모두 높인다.
삼성전자는 zHBM을 고객 맞춤화가 가능한 3D 메모리 제품군으로 설명했다. 이 아키텍처는 메모리와 AI 가속기 사이의 중간층(interlayer)에 반도체 지식재산(IP) 블록을 추가할 수 있어, 고객이 메모리 용량을 확장하거나 특정 워크로드에 맞게 가속기 성능을 최적화할 수 있다. 회사는 고객과 긴밀히 협력해 AI 프로세서와 메모리 시스템을 공동 최적화하고 zHBM의 성능 잠재력을 극대화할 계획이라고 밝혔다.
삼성전자, HBM 유사 'zNAND-O'와 400층 이상 V10 BV-NAND도 공개
삼성전자는 현재 개발 중인 차세대 고성능 NAND 플래시 제품군인 zNAND-O도 선보였다. 이 기술은 삼성의 수직 V-NAND 적층 아키텍처에 실리콘 관통 전극(TSV) 기술을 결합한 것이다. TSV는 HBM에서 수직으로 적층된 DRAM 다이를 전기적·물리적으로 연결하는 데 사용되는 기술이다.
삼성의 zNAND-O는 SK하이닉스와 샌디스크가 개발 중인 하이 대역폭 플래시(HBF)와 유사한 구조를 채택했다. 이름의 'O'는 온디바이스 AI 적용을 의미한다.
삼성전자는 높은 공간 효율성, 증가된 읽기 대역폭, 빠른 응답 시간을 제공하는 4층 및 8층 3D 패키징 V-NAND 구성을 시연했다. 회사는 이 기술이 대용량 데이터의 실시간 처리가 필요한 환경에 적합하다고 설명했다.
기조연설에서 삼성전자는 400층 이상의 V10 본딩 버티컬(BV)-NAND 기술도 공개했다. 이 차세대 NAND 아키텍처는 성능과 전력 효율을 모두 개선한다. 전시된 zNAND-O 목업은 V10 NAND 플랫폼으로 제작되었다.
BV-NAND는 NAND 셀 어레이와 주변 회로를 서로 다른 웨이퍼에 분리해 제조한 후 수직으로 본딩하는 방식이다. 이 공정은 여러 웨이퍼의 3차원 적층을 가능하게 하는 첨단 웨이퍼 본딩 기술을 활용한다. 여기에 V-NAND 셀을 세 개의 개별 스택으로 제조한 뒤 수직으로 연결하는 3중 스택 아키텍처를 결합했다. 회사에 따르면 메모리 밀도가 기존 V9 세대 대비 약 58% 향상된다.