삼성전자가 대만 타이베이에서 개최된 '컴퓨텍스 2026'에서 8세대 고대역폭메모리인 HBM5의 실물 모형을 세계 최초로 공개하며 차세대 AI 반도체 시장 선점에 나섰다. 이번 공개는 자체 파운드리 2나노 공정과 독자적인 열관리 기술인 HPB를 적용하여 인공지능 연산 과정에서 발생하는 발열 문제를 근본적으로 해결하겠다는 의지를 반영한다. 삼성은 메모리와 파운드리, 패키징을 아우르는 토탈 솔루션 경쟁력을 앞세워 급변하는 AI 산업 수요에 대응할 방침이다.

삼성전자는 2일(현지시간) 컴퓨텍스 2026 현장에서 차세대 HBM 기술력을 집약한 HBM5 목업을 전시하며 글로벌 반도체 업계의 이목을 집중시켰다. 이 제품은 기존 고대역폭메모리가 직면한 물리적 한계를 뛰어넘기 위해 삼성전자의 최첨단 공정 기술이 총동원된 결과물이다. 특히 8세대 제품에 자체 파운드리 2나노 공정을 베이스 다이에 적용하기로 결정한 것은 기술적 초격차를 확보하려는 전략적 포석으로 풀이된다.

HBM5의 핵심 경쟁력은 새롭게 도입되는 핵심 열관리 기술인 'HPB(Heat Path Block)' 구조에 집약되어 있다. HPB는 AI 메모리의 성능을 극한으로 높이는 과정에서 필수적으로 수반되는 발열 현상을 제어하기 위해 고안된 특화 설계다. 다이와 다이 사이의 물리적 표면에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 분산하고 외부로 방출함으로써 동작의 안정성을 극대화하는 원리다.

송재혁 삼성전자 CTO(최고기술책임자)는 현장에서 기자들과 만나 AI 시대에 부합하는 종합 반도체 역량의 중요성을 거듭 강조했다. 송 사장은 "급변하는 AI 산업에 대응하기 위해서는 메모리, 파운드리, 로직, 패키징까지 아우르는 토탈 솔루션 경쟁력이 더욱 중요해지고 있다"고 밝혔다. 그는 HPB 기술에 대해 "일종의 굴뚝 같은 구조의 별도 열 전달 경로를 추가해 열 저항을 낮추고 시스템 효율을 높였다"고 설명했다.

이번 전시에서는 지난달 말 업계 최초로 샘플 출하를 완료한 HBM4E의 웨이퍼와 칩셋 실물도 함께 공개되어 기술적 연속성을 증명했다. 삼성전자 HBM4E는 최선단 1c D램 코어 다이와 자체 파운드리 4나노 공정 베이스 다이를 결합하여 제작된 제품이다. 해당 칩은 핀당 14Gbps로 동작하며, 최대 16Gbps의 속도와 초당 4테라바이트(TB/s)의 대역폭을 구현하는 데 성공하며 압도적인 성능을 과시했다.

삼성전자는 이미 HBM4E를 통해 HPB 기술의 구현 및 검증 과정을 성공적으로 마친 상태라고 확인했다. 검증된 열관리 솔루션을 차세대 제품인 HBM5부터 본격적으로 적용하여 제품의 신뢰성과 성능을 한 단계 더 고도화한다는 계획이다. 이는 고대역폭과 고집적화가 가속화되는 AI 컴퓨팅 환경에서 삼성만의 독보적인 기술 우위를 증명하는 대목으로 평가받는다.

종합 반도체 기업으로서의 강점을 극대화한 이번 전략은 파운드리와 메모리 사업부 간의 시너지를 극대화하는 데 초점을 맞추고 있다. 2나노 공정 베이스 다이의 선제적 적용은 전력 효율성을 높이는 동시에 칩의 크기를 최적화하는 데 기여할 것으로 보인다. 삼성전자는 이를 통해 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 차세대 데이터센터 시장에서 요구하는 까다로운 스펙을 충족시킨다는 구상이다.

다만 글로벌 반도체 시장의 경쟁이 격화되면서 차세대 표준 선점을 둘러싼 불확실성은 여전한 과제로 남아 있다. 경쟁사들의 기술 추격 속도가 빨라지는 가운데 실제 양산 수율 확보와 고객사 공급망 안정이 시장 지배력 유지의 관건이 될 전망이다. 기술적 우위가 곧바로 시장 점유율 확대로 이어지기 위해서는 철저한 공정 관리와 원가 경쟁력 확보가 선행되어야 한다는 지적도 나온다.

삼성전자는 이번 컴퓨텍스 참가를 기점으로 차세대 HBM 시장에서의 주도권을 더욱 공고히 할 것으로 전망된다. 2나노 공정과 HPB 기술이 결합된 HBM5는 향후 고성능 AI 서버 시장의 핵심 부품으로 자리매김할 가능성이 매우 높다. 시장 전문가들은 삼성이 보유한 종합 반도체 역량이 차세대 메모리 전쟁에서 강력한 시너지를 내며 시장 질서를 재편할 것으로 내다보고 있다.