삼성전자, HKMG 및 8단 TSV 공정 적용한 고용량 DDR5 모듈 개발
삼성전자, HKMG 및 8단 TSV 공정 적용한 고용량 DDR5 모듈 개발
  • 안석현 기자
  • 승인 2021.03.25 13:31
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삼성전자가 개발한 512GB DDR5 모듈. /사진=삼성전자
삼성전자가 개발한 512GB DDR5 모듈. /사진=삼성전자

삼성전자는 업계 최초로 '하이케이 메탈 게이트 (High-K Metal Gate, 이하 HKMG)' 공정을 적용한 고용량 D램 모듈을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번에 개발한 제품은 DDR5 16Gb(기가비트) 기반으로 8단 TSV(실리콘관통전극) 기술을 적용, 512GB까지 용량을 늘렸다. 

DDR5는 차세대 D램 규격으로 기존 DDR4 대비 최대 대역폭(밴드위스⋅전송속도)이 2배 이상 크다. 향후 7200Mbps까지 데이터 전송속도가 빨라질 전망이다. 이는 30GB 용량의 UHD 영화 2편을 1초에 처리할 수 있는 속도다. 

삼성전자측은 “이번에 개발한 고용량 DDR5 모듈은 업계 최고 수준의 고용량⋅고성능⋅저전력을 구현했다”며 “차세대 컴퓨팅, 대용량 데이터센터, 인공지능 등 첨단산업 발전의 핵심 솔루션 역할을 할 것”이라고 설명했다.

특히 이번에 개발된 DDR5 D램은 메모리 반도체 공정 미세화에 따른 누설 전류를 막기 위해 유전율 상수(K)가 높은 물질을 공정에 적용했다. HKMG 기술을 적용함으로써 기존 공정으로 생산된 D램 대비 전력 소모가 약 13% 감소했다고 삼성전자는 설명했다. 

8단 TSV 역시 범용 D램 제품으로는 처음 적용됐다. 앞서 지난 2014년 삼성전자는 세계 최초로 DDR4 메모리에 4단 TSV 공정을 적용해 64GB에서 256GB까지 고용량 모듈 제품을 서버 시장에 선보인 바 있다.

기존 D램 구조(왼쪽)와 HKMG가 적용된 모습. /자료=삼성전자
기존 D램 구조(왼쪽)와 HKMG가 적용된 모습. /자료=삼성전자

손영수 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 상무는 "삼성전자는 메모리 반도체와 시스템 반도체 기술 경쟁력을 바탕으로 업계 최초로 HKMG 공정을 메모리 반도체에 적용했다"며 "이러한 공정 혁신을 통해 개발된 DDR5 메모리는 뛰어난 성능과 높은 에너지 효율로 자율주행, 스마트시티, 의료산업 등으로 활용 분야가 확대될 고성능 컴퓨터의 발전을 더욱 가속화시킬 것으로 기대된다"고 설명했다. 

캐롤린 듀란(Carolyn Duran) 인텔 메모리 & IO 테크놀로지 총괄 VP(상무)는 "처리해야할 데이터 양이 기하급수적으로 늘어나는 클라우드 데이터센터, 네트워크, 엣지 컴퓨팅 등에서 차세대 DDR5 메모리의 중요성이 대두되고 있다"며 "인텔은 인텔 제온 스케일러블(Intel® Xeon® Scalable) 프로세서인 사파이어 래피즈(Sapphire Rapids)와 호환되는 DDR5 메모리를 선보이기 위해 삼성전자와 긴밀하게 협력하고 있다"고 밝혔다. 

삼성전자는 HKMG 공정과 8단 TSV 기술이 적용된 고용량 DDR5 메모리를 차세대 컴퓨팅 시장의 고객 수요에 따라 적기에 상용화할 계획이다.



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