삼성전자가 업계 최초로 12나노급 24Gb(기가비트) GDDR7 D램 개발을 완료했다고 17일 밝혔다. 삼성전자는 이를 연내 주요 그래픽처리장치(GPU) 고객사의 차세대 인공지능(AI) 컴퓨팅 시스템에서 검증한 뒤 내년 초 상용화할 계획이다.
이번 제품은 전작인 16Gb GDDR7 D램 대비 용량과 성능, 전력 효율이 모두 향상됐다. 삼성전자는 12나노급 미세 공정을 적용해 동일한 패키지 크기에 셀 집적도를 높이고, 전작 대비 50% 향상된 용량을 구현했다.
또한 'PAM3 신호 방식'을 통해 그래픽 D램 중 업계 최고 속도인 40Gbps(초당 기가비트)를 구현했다. 사용 환경에 따라 최대 42.5Gbps까지 성능을 낼 수 있다. PAM3는 -1, 0, 1로 신호체계를 구분해 1주기마다 1.5비트 데이터를 전송하는 방식이다.
이를 그래픽카드에 탑재하면 최대 초당 1.8TB(테라바이트)의 데이터를 처리할 수 있다. 이는 30GB(기가바이트) 용량의 UHD 영화 60편을 1초 만에 처리하는 속도다.
삼성전자는 이번 제품부터 저전력 특성이 중요한 모바일 제품에 적용되는 기술들을 도입해 전력 효율을 30% 이상 개선했다. 모든 회로에서 필요할 때만 동작하는 방식을 적용해 전력 소모를 줄이는 '클락(Clock) 컨트롤 제어 기술'과 저속 동작 시 외부 전압을 낮추거나 내부에서 자체적으로 낮은 전압을 만들어 전력 사용량을 최소화하는 '전력 이원화 설계'를 도입했다. 고속 동작 시에도 누설 전류를 최소화하는 '파워 게이팅 설계 기법'을 적용해 제품의 동작 안정성도 높였다.
삼성전자는 지난해 7월 업계 최초로 GDDR7 D램을 개발한 데 이어 업계 최고 용량과 속도를 구현한 이번 제품을 통해 그래픽 D램 시장의 영향력을 공고히 할 계획이다. 시장조사기관 데이터인텔로(Dataintelo)에 따르면 글로벌 GDDR 시장 규모는 2023년 58억달러에서 2032년 126억달러로 연평균 9.1%의 성장률을 보일 것으로 전망된다.
일반적으로 데이터 학습을 위한 고성능 AI 칩에는 고대역폭 메모리(HBM)가 주로 쓰이고, 데이터 추론을 위한 AI 칩에는 GDDR이 사용된다. 배용철 삼성전자 메모리사업부 상품기획실 부사장은 "AI 시장의 빠른 성장에 발맞춰 고용량·고성능 제품을 선보이며 시장을 선도해 나가겠다"고 밝혔다.
