삼성전자가 차세대 메모리 반도체 시장의 패권을 잡기 위한 '수직(3D) 적층 기술'을 핵심 경쟁력으로 내세우며 초격차 우위를 강조하고 나섰다. 기존 수평 배치 방식의 한계를 뛰어넘는 3D 적층 기술은 칩 집적도와 전력 효율성을 획기적으로 개선할 수 있어, 급성장하는 AI 산업에서 필수적인 기술로 주목받고 있다.

최장석 삼성전자 DS부문 메모리사업부 상품기획팀장(상무)은 최근 타이베이에서 개최된 '세미콘 타이완 2026'에서 '큐브(CUBE)' 전략을 발표하며 메모리 기술 혁신을 위한 삼성전자의 비전을 공유했다. 최 상무는 기조연설을 통해 ▲Capacity(용량) ▲Utilization(활용성) ▲Bandwidth(대역폭) ▲Efficiency(전력·열 효율) 기술 향상을 중심으로 메모리 시장 주도권을 강화해 나갈 것임을 밝혔다.

삼성전자는 다이 간 거리를 획기적으로 단축하는 '수직 고속도로'를 형성해 메모리 대역폭을 크게 향상시키고, 구조적 효율성을 극대화하여 와트당 성능을 높이는 전략을 추진 중이다. 이러한 3D 적층 기술은 AI 연산 수요 증가에 발맞춰 HBM(고대역폭 메모리) 기술 개발을 가속화하는 동력이 되고 있다.

특히 삼성전자는 HBM2부터 HBM4E, HBM5에 이르기까지 세대별로 용량, 대역폭, 전력 효율, 열 관리 기술을 지속적으로 고도화해왔다. HBM5는 HBM4E 대비 성능 2배, 와트당 성능 20% 향상, 열 저항 20% 감소를 목표로 하며, zHBM은 HBM4E 대비 성능 8배, 와트당 성능 3배 향상, 열 저항 75~90% 감소를 목표로 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 혁신을 예고했다.

더 나아가 삼성전자는 LLM(거대 언어 모델) 등 대규모 AI 연산에 필수적인 zNAND-O 기술도 선보였다. zNAND-O는 D램보다 10배 높은 비트 밀도를 제공하며, 낸드플래시 대비 7배 높은 읽기 대역폭과 전력 효율성을 자랑한다. 이는 D램과 낸드플래시의 고유한 한계를 극복하는 솔루션으로, 삼성전자는 2028년부터 zNAND-O 샘플링을 시작할 계획이다.