삼성전자가 고성능 그래픽용 D램인 ‘GDDR7(Graphics Double Data Rate)’ 제품 개발에 성공했다. 업계 최초다. 삼성전자는 이번 신제품 개발을 계기로 GDDR 제품 적용 범위를 기존 PC와 노트북에서 인공지능(AI), 전장 등으로 확대한다는 계획이다.
차세대 그래픽 D램 시장 선도한다
삼성전자는 차세대 그래픽 시장의 성장을 주도할 ‘32Gbps* GDDR7 D램’을 개발했다고 19일 밝혔다. 지난해 ‘24Gbps GDDR6 D램’에 이어 이번 제품까지 개발에 성공하면서 삼성전자의 그래픽 D램 시장 내 기술경쟁력 위상이 더욱 높아졌다는 분석이다. 연내 주요 고객사의 차세대 시스템에 탑재해 검증을 시작할 예정이다.
*Gbps(Gigabit per second) : 1초당 전송되는 기가비트 단위 데이터
앞서 SK하이닉스와 마이크론 등도 GDDR7 개발 관련 계획을 언급한 바 있다. SK하이닉스는 지난해 중순 실적발표 컨퍼런스콜에서 “1~2년 내 GDDR6를 GDDR7으로 전환할 것”이라고 밝혔다. 마이크론도 지난달 실적발표 컨퍼런스콜에서 “내년 상반기 중 GDDR7 메모리 칩을 공개한다”고 발표했다.
‘GDDR D’램은 그래픽·데이터센터·AI 등 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리하는데 사용되는 D램이다. 일반 DDR(Double Data Rate) 대비 데이터 전송을 위한 채널이 많고 높은 대역폭을 지닌다.
삼성전자가 개발한 이번 신제품은 한층 향상된 고성능·저전력 특성을 갖췄다. 24Gbps GDDR6 대비 데이터 처리 속도는 1.4배, 전력 효율은 20% 향상됐다.
해당 제품을 그래픽 카드에 탑재할 경우 초당 최대 1.5TB의 데이터가 처리된다. 30GB 용량의 UHD 영화 50편을 1초 만에 처리하는 속도다. ‘PAM3 신호 방식’을 신규 적용한 덕분이다. PAM3 신호 방식은 기존 NRZ 방식보다 동일 신호 주기에 1.5배 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 기술이다.
전력 효율 개선에는 고속 동작에 최적화된 저전력 설계 기술이 적용됐다. 노트북 등 저전력 특성이 중요한 응용처를 위해 초저전압을 지원하는 옵션도 제공된다. 열전도율이 높은 신소재를 패키지에 적용하고 회로 설계를 최적화해 고속 동작에 따른 발열을 최소화했다. 이에 GDDR6 대비 열저항은 약 70% 감소해 고속 동작에서도 안정적인 품질을 제공할 수 있다.
이러한 그래픽 메모리는 PC와 노트북 등 그래픽 영역뿐 아니라 초고속 대용량 데이터 처리 기술을 요구하는 고성능 컴퓨팅·AI·딥러닝·가상현실·메타버스 등 다양한 영역에서도 주목받고 있다.
최근엔 차량 영역에서도 떠오르는 분야로 꼽힌다. 자율주행 시스템 확대와 고해상도 지도·동영상 스트리밍·고사양 게임 등 차량 내 인포테인먼트 시스템이 고도화되고 대량의 자율주행 데이터를 빠르게 처리해야 하는 기술이 요구되면서다.
삼성전자는 차세대 산업의 급부상으로 고성능 그래픽 D램 시장이 지속 성장할 것으로 보고 있다. 이에 따라 GDDR 분야 내 차별화된 솔루션과 기술 리더십으로 시장 성장을 주도한다는 계획이다.
배용철 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 부사장은 “GDDR7 D램은 워크스테이션·PC·노트북· 게임 콘솔 등 우수한 그래픽 성능이 요구되는 응용처에서 더욱 차별화된 사용자 경험을 제공할 것”이라며 “프리미엄 그래픽 시장 수요에 맞춰 적기에 상용화하고 차세대 그래픽 D램 시장을 지속 선도해 나갈 것”이라고 말했다.
“GDDR7 개발, 메모리 반도체 용도 확장 드라이브 건 것”
전문가들은 삼성전자가 내놓은 GDDR7 D램을 시작으로 메모리 반도체의 용도 확장이 가능할 것으로 보고 있다. 대용량 데이터를 빠르게 처리하는 특성을 기반으로 향후 메모리 반도체가 특수목적용으로 제작돼 고가에 판매될 수도 있을 것이란 분석이다.
김양팽 산업연구원 반도체 전문연구원은 “통상적으로 메모리 반도체는 범용으로 취급됐으나 앞으로는 타깃을 정한 특수 용도로 활용될 수 있을 것”이라며 “GDDR7은 고대역폭메모리(HBM)와 함께 시장을 이끌 것”이라고 말했다.
이처럼 삼성전자가 업계의 기술을 선도하고 있는 데에는 연구개발에 대한 투자가 꾸준히 증가하고 있어서다. 삼성전자의 사업보고서에 따르면, 연구개발비용은 △2020년 21조2292억원 △2021년 22조5964억원 △2022년 24조9292억원으로 증가했다. 올해 1분기에는 6조5790억원을 연구개발에 투자해 같은 기간 매출액 대비 10.3% 규모였다.
삼성전자는 변함없는 투자를 강조하고 있다. 경계현 삼성전자 DS부문(반도체) 사장도 투자 지속에 대한 의지를 밝힌 바 있다. 그는 사회관계망서비스(SNS)를 통해 “지금과 같은 경기 침체기에 투자를 중단하기보다 오히려 더 해야 한다”며 “경기가 좋지 않을 때 과감한 혁신을 시도하는 기업이 경기 흐름이 바뀔 때 우위에 설 것”이라고 말했다.
