삼성전자, HBM4 베이스다이 생산 확대로 파운드리 4나노 공정 증설 검토

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핵심요약

• 삼성전자는 HBM4 베이스다이 생산량 증가에 따라 파운드리 4나노 공정 증설을 검토 중입니다.
• 현재 삼성전자 4나노 생산라인은 HBM4 베이스다이 생산에 절반 이상 배정되어 사실상 풀가동 상태입니다.
• HBM4에는 1c D램과 4나노 로직 공정이 적용되어 성능과 전력 효율을 높였습니다.

인공지능(AI) 시대의 핵심 부품인 고대역폭 메모리(HBM) 시장의 경쟁이 가열되는 가운데, 삼성전자가 차세대 HBM인 HBM4 생산 확대를 위해 파운드리 공정 증설을 검토하고 있습니다. 이는 AI 반도체 수요 급증에 따른 선제적 대응으로 풀이됩니다.

특히 HBM4부터는 베이스다이의 중요성이 더욱 커지면서 메모리 사업과 파운드리 사업 간의 연계가 강화되는 추세이며, 삼성전자는 이러한 시너지를 통해 시장 주도권을 확보하겠다는 전략입니다.

HBM4 생산, 파운드리 4나노 공정 수요 견인

삼성전자는 HBM4 베이스다이 생산량 증가에 발맞춰 파운드리 4나노 공정의 증설을 검토하고 있는 것으로 알려졌습니다. 현재 삼성전자의 4나노 생산라인은 HBM4 베이스다이 생산에 절반 이상이 배정되어 사실상 풀가동되고 있습니다.

HBM4는 10나노급 6세대(1c) D램 공정과 4나노 로직 공정을 적용하여 성능과 전력 효율을 극대화했습니다. 삼성전자는 지난 2월 HBM4 양산 출하를 공식 발표하며, 4나노 로직 공정을 적용한 베이스다이를 통해 전작 대비 향상된 성능을 구현했다고 밝힌 바 있습니다.

베이스다이는 HBM 적층 구조의 가장 아래에 위치하여 전력 및 신호를 제어하는 핵심 칩입니다. HBM의 데이터 처리 속도가 빨라질수록 베이스다이의 로직 성능과 전력 효율이 더욱 중요해지기 때문에, 삼성전자는 자체 파운드리 역량을 활용하여 HBM 설계와 공정 간의 최적화를 이루는 DTCO(Design-Technology Co-Optimization) 전략을 추진하고 있습니다.

삼성전자 HBM 기술 현황

항목	수치	비고
HBM4 양산 시작	2026년 2월	세계 최초, 1c D램 및 4나노 공정 적용
HBM4 데이터 전송 속도	핀당 11.7Gbps (최대 13Gbps)	HBM3E 대비 약 1.22배 향상
HBM4 메모리 대역폭	단일 스택당 최대 3.3TB/s	HBM3E 대비 약 2.7배 향상
HBM4E 12단 샘플 공급	2026년 5월	글로벌 고객사에 제공
HBM4 생산능력 예상 (2027년)	월 약 25만 장	전년 대비 약 40% 증가 전망

메모리-파운드리 시너지 통한 경쟁력 강화

HBM4부터 베이스다이에 4나노 로직 공정이 적용되면서, 삼성전자 파운드리의 생산능력 활용에도 변화가 나타나고 있습니다. 기존에는 외부 고객의 모바일 및 고성능컴퓨팅(HPC)용 칩 수주가 첨단 공정 가동률을 좌우했지만, 이제 HBM4가 삼성전자 파운드리의 새로운 수요처 역할을 하고 있습니다.

업계 관계자는 “HBM 세대가 올라갈수록 메모리 성능뿐 아니라 이를 뒷받침하는 로직 공정 경쟁력도 중요해진다”며, 메모리와 파운드리를 모두 보유한 삼성전자의 시너지 효과가 더욱 커질 것으로 전망했습니다.

전망과 의미

AI 반도체 시장은 학습에서 추론으로 중심축이 이동하면서 HBM뿐만 아니라 대규모 데이터 저장을 위한 낸드플래시 수요도 확대되고 있습니다. 한국수출입은행 해외경제연구소는 올해 글로벌 반도체 시장 규모가 1조 6천억 달러를 넘어설 것으로 예상하며, 이는 당초 전망치보다 60% 상향된 수치입니다. 이러한 시장 성장세 속에서 삼성전자의 HBM4 생산 확대 및 파운드리 공정 증설은 AI 시대 핵심 경쟁력을 강화하고 시장 주도권을 확보하는 중요한 전환점이 될 것으로 보입니다.

궁금한 점

Q. 삼성전자가 HBM4 생산을 위해 어떤 공정을 활용하고 있나요?

A. 삼성전자는 HBM4 생산에 10나노급 6세대(1c) D램 공정과 자체 파운드리 4나노 로직 공정을 적용하고 있습니다. 특히 베이스다이에 4나노 공정을 활용하여 성능과 전력 효율을 높였습니다.

Q. HBM4가 기존 HBM3E 대비 얼마나 성능이 향상되었나요?

A. HBM4는 핀당 11.7Gbps의 데이터 전송 속도를 안정적으로 확보했으며, 최대 13Gbps까지 구현 가능합니다. 이는 HBM3E 대비 약 1.22배 향상된 수치이며, 단일 스택당 메모리 대역폭은 최대 3.3TB/s로 약 2.7배 향상되었습니다.

※ 이 글은 월드뉴스데일리의 기사입니다.