삼성전자가 인공지능(AI) 반도체의 성능과 전력 효율 한계를 뛰어넘기 위해 인공지능(AI) 칩 상단에 메모리를 수직으로 쌓는 차세대 아키텍처를 내놨습니다.

김경륜 삼성전자 D램개발실 상무는 현지시간 4일 미국 캘리포니아주 샌타클래라컨벤션센터에서 열린 메모리 행사 'FMS 2026'에서 진행한 기조발표를 통해 3차원(3D) 아키텍처 'zHBM'을 공개했습니다.

zHBM은 AI 가속기(xPU) 옆에 고대역폭메모리(HBM)를 연결하는 기존 방식에서 벗어나 AI 가속기 위에 HBM을 직접 적층하는 아키텍처입니다.

가로·세로(X·Y축)의 2차원에서 벗어나 3차원인 높이(Z축)를 활용했다는 의미에서 앞에 'z'를 붙였습니다.

이를 활용하면 가속기와 메모리 간의 데이터 이동 거리를 최소화해 데이터 병목 현상을 해결하고 대역폭·전력효율도 극대화할 수 있다는 것이 삼성의 설명입니다.

zHBM은 HBM의 차세대 제품인 HBM5와 비교하더라도 그래픽처리장치(GPU)당 성능이 최대 8배 향상되고, 전력 대비 성능도 최대 3배 개선됩니다.

발열 제어 측면에서도 열 저항 수치가 HBM5 대비 10∼25% 수준으로 낮아져 열 저항을 절반 이상 떨어뜨릴 수 있습니다.

함께 기조 발표에 나선 이진엽 플래시개발실 부사장은 기기내장형(온디바이스) AI 환경에 최적화한 차세대 낸드 설루션 'z낸드-O'(zNAND-O)를 선보였습니다.

z낸드-O는 D램의 용량 부족과 기존 낸드의 낮은 대역폭 문제를 동시에 해결해 고용량, 고대역폭, 빠른 응답속도를 구현해 데이터 처리를 효과적으로 지원한다고 삼성은 설명했습니다.

이 부사장은 매개변수(파라미터)가 1천200억 개인 GPT 모델을 시험 구동한 결과 z낸드-O가 기존 D램 서버와 동일한 초당 토큰 수를 기록하면서도, 비용은 6분의 1에 불과하다고 소개했습니다.

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정다예(yeye@yna.co.kr)