[서울이코노미뉴스 박희만 기자] 삼성전자가 엔비디아에 6세대 고대역폭메모리(HBM4)를 업계 최초로 양산 출하한 가운데, HBM4에 탑재되는 10나노급 6세대(1c) D램 수율 안정화에 총력을 기울이고 있다.
공급망 진입을 위해 성능 개선에 주력해온 삼성전자는 수익성 제고와 계약물량의 적기공급을 위해 수율 개선을 최우선 과제로 삼고 있다.
24일 업계에 따르면 삼성전자 HBM4의 핵심 역할을 하는 로직 다이 양산 수율은 현재 80%를 상회하는 것으로 파악됐다.
해당 로직 다이는 삼성전자 파운드리 사업부의 4나노미터(nm) 공정을 활용해 생산된다.
반면, HBM4에 적층되는 1c D램 공정 수율은 60% 안팎에 머무는 것으로 알려졌다.
삼성전자는 HBM4 시장 선점을 위해 경쟁사보다 한 세대 앞선 미세공정을 적용하는 전략을 택했다.
SK하이닉스와 마이크론이 10나노급 5세대(1b) D램 공정을 활용하는 반면, 삼성전자는 1c D램을 적용했다.
1c D램은 11~12nm 수준, 1b D램은 12~13nm 수준으로 알려졌다.
반도체 공정은 세대가 진화할수록 선폭이 미세화된다. 미세공정 적용시 전자의 이동거리가 줄어들어 동작속도가 빨라지고, 필요한 전압이 낮아져 전력효율이 개선된다.
삼성전자는 이러한 기술적 이점을 바탕으로 HBM4 성능을 끌어올렸다는 평가를 받는다.
다만 수율은 여전히 과제로 남아 있다. HBM4는 D램 12개를 수직 적층하는 구조로, D램 수율이 80%를 밑돌 경우 수익성에 부담이 커질 수밖에 없다.
SK하이닉스와 마이크론의 1b D램은 1~2년 전부터 양산되며, 수율이 80% 이상으로 안정화된 상태다.
일각에서는 삼성전자가 HBM4 판매단가를 전 세대 대비 20% 이상 인상한 배경에도 낮은 수율이 반영됐다는 분석을 내놓고 있다.
삼성전자는 수율 개선을 위해 D램 설계 변경과 생산공정 수정 등 전방위적 대응에 나선 것으로 전해졌다.
엔비디아가 올해 HBM4를 탑재하는 '루빈' 플랫폼 출시를 앞두고 있는 만큼, 수익성 확보는 물론 적기공급을 위한 안정적 생산체계 구축이 시급한 상황이다.
한편, SK하이닉스는 안정적인 수율을 기반으로 최대 공급자 지위를 공고히 하며 수익성 극대화 전략을 이어가고 있다.