속도·효율·용량 업계 1등…삼성전자, DDR5 메모리 개발

삼성전자 512GB DDR5./사진제공=삼성전자

삼성전자 가 업계 최고 수준의 용량과 데이터 전송 속도를 구현한 512GB(기가바이트) DDR5 메모리 모듈을 개발했다고 25일 밝혔다.

이번 제품의 데이터 전송속도는 7200Mbps(초당 메가비트)에 달할 전망이다. 기존 DDR4와 비교하면 2배 이상의 성능이다. 이는 1초에 30GB 용량의 초고해상도(UHD) 영화 2편을 처리할 수 있는 속도다.

고성능·저전력 구현의 비결은 업계 최초로 '하이케이 메탈 게이트'(HKMG) 공정을 적용한 데 있다. HKMG는 유전율이 높은 신소재를 사용하는 공정 기술로 두께를 줄이면서도 누설 전류도 감소시킨다. 주로 시스템 반도체 공정에서 많이 사용되는데, 삼성전자는 메모리와 시스템반도체 공정 능력을 모두 갖추고 있어 HKMG의 선제적 적용이 가능했다.

삼성전자는 HKMG 적용으로 저전압(1.1V)에서도 고성능을 구현할 수 있게 됐다고 설명했다. 전력 소모는 기존 공정 대비 13% 가량 감소했다. 차세대 컴퓨팅·대용량 데이터센터·인공지능 등 첨단산업 발전에서 핵심 솔루션 역할을 할 것으로 기대된다.

삼성전자 512GB DDR5 메모리 모듈의 성능 및 용량./사진제공=삼성전자

최고 용량의 비결은 '8단 TSV(실리콘 관통 전극) 기술'이다. 삼성전자는 고용량 메모리 시장의 확대와 데이터 기반 응용처의 확산에 따라 16Gb(기가비트) 기반으로 8단 TSV 기술을 적용했다. 범용 D램 제품으로는 처음이다.

D램 모듈은 특정 크기의 인쇄회로기판(PCB) 위에 올라가기 때문에 크기를 키우는 데 제한이 있다. 이 때문에 반도체 업체들은 적층기술을 통해 한정된 크기에서 고용량을 구현하기 위해 노력한다. 삼성전자는 이번 8단 적층 기술 적용으로 시스템을 구성시 동일한 사이즈에서 최대 16TB(테라바이트)까지 용량을 확대할 수 있다고 본다.

손영수 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 상무는 "삼성전자는 메모리 반도체와 시스템 반도체 기술 경쟁력을 바탕으로 업계 최초로 HKMG 공정을 메모리 반도체에 적용했다"며 "이러한 공정 혁신을 통해 개발된 DDR5 메모리는 뛰어난 성능과 높은 에너지 효율로 자율주행·스마트시티·의료산업 등으로 활용 분야가 확대될 고성능 컴퓨터의 발전을 더욱 가속화시킬 것으로 기대된다"고 말했다.


캐롤린 듀란 인텔 메모리&IO 테크놀로지 총괄은 "처리해야할 데이터 양이 기하급수적으로 늘어나는 클라우드 데이터센터·네트워크·엣지 컴퓨팅 등에서 차세대 DDR5 메모리의 중요성이 대두되고 있다"며 "인텔 제온 스케일러블 프로세서인 '사파이어 래피즈'와 호환되는 DDR5 메모리를 선보이기 위해 삼성전자와 긴밀하게 협력하고 있다"고 밝혔다.

삼성전자는 DDR5 메모리를 차세대 컴퓨팅 시장의 고객 수요에 따라 적기에 상용화할 계획이다.