[딜사이트 이세연 기자] "고객의 가치를 극대화하는 것이 삼성전자의 목표입니다. AI 시장 성장에 따라 확대되는 고객 수요를 충분히 지원하는 것이 최우선 과제이며, 이를 위해 디바이스와 패키지, 디자인 전반에서 내부 시너지를 강화하고 있습니다."

송재혁 삼성전자 반도체(DS)부문 최고기술책임자(CTO) 사장은 11일 서울 강남 코엑스에서 열린 '세미콘 코리아 2026'에 이같이 말했다. 디바이스·패키지·디자인이 '3박자'로 맞물리는 내부 역량을 통해 고객 만족도를 높이겠다는 설명이다. 이날 송재혁 사장은 '제타플롭스 그 너머, 다음은?(Beyond ZFLOPS: What's Next?)'을 주제로 기조연설에 나섰다.

송 사장은 AI가 강력한 IT 도구로 자리 잡았다는 점을 설명하며 말문을 열었다. 이날 소개된 사례를 보면 특정 기술이 5000만명의 사용자를 확보하는 데 걸린 시간은 자동차 12년, 인터넷 4~7년인 반면 챗GPT는 0.1년도 걸리지 않았다. 또한 JP모건의 '코인' AI 시스템이 연간 36만 시간이 필요한 법률 문서 검토 작업을 수초 단위로 단축하기도 했다.

현재 대중이 사용하는 생성형 AI는 특정한 업무를 하는 에이전트 AI와 피지컬 AI로 넘어가야 하는 단계에 있는데, 이에 따라 데이터센터에 필요한 워크로드도 급격히 증가한다. 송 사장은 "데이터센터 수요를 충족시키려면 디바이스 혁신만으로는 부족하고 패키지 혁신도 필요하다. 이 기술력도 함께 증폭시키겠다"고 말했다.

삼성전자가 준비 중인 AI 솔루션에 대한 설명도 이어졌다. 송 사장은 "무어의 법칙은 우리가 바이블처럼 믿고 따라왔던 스케일링 법칙인데, 피지컬 스케일링은 2020년 이후 포화(saturation) 상태에 따른 물리적 미세화의 한계가 보인다"고 말했다. 이어 "디바이스 레벨을 3차원 구조로 확장하고, 본딩과 적층을 거친 제품을 '칩렛'으로 만들고 마지막에 패키징 기술까지 들어가면 고객이 요구하는 성능과 전력 효율을 만족시킬 수 있다"고 말했다.

그는 "회사 내부의 역량을 최대한 동원해 AI 시장이 요구하는 기능을 확보하고, 소재·부품·장비 업체들과 충분한 협업이 이뤄진다면 피지컬 AI가 등장하는 미래의 AI 시대에서도 삼성 반도체와 협력사들이 기술 지원을 통해 인류 발전에 기여할 수 있을 것으로 생각한다"고 덧붙였다.

업계 내 화두인 차세대 HBM4에 대한 언급도 있었다. 송 사장은 "삼성전자의 HBM4는 파운드리와 D램 메모리가 같이 있다는 점을 활용해, 베이스다이에 4나노 핀펫(FinFET) 공정을 선도적으로 도입했다"며 "그 결과 고객들에게 현재까지는 만족스러운 피드백을 받고 있다"고 강조했다.

아울러 "HBM 시스템에서는 전력과 열 제어가 핵심 과제로 꼽힌다. 삼성전자는 기존 TCB 대신 하이브리드 본딩(HCB) 기술을 준비 중"이라며 "12단·16단에 동작시켜본 결과 열 저항은 20%, 베이스다이 온도는 12% 이상 낮추는 결과를 확인했다"고 설명했다. 실제 사업에 적용하는 시점은 미정이지만 상용화를 염두에 두고 기술 확보를 진행 중이라는 설명이다. 

삼성전자는 고객사의 요구에 맞춘 커스텀 HBM에 대해서도 고객과 소통을 진행 중인 단계다. 송 사장은 "기존 표준 HBM 구조에 새로운 인터페이스 IP를 도입해 더 높은 대역폭을 확보하는 '삼성 커스텀 HBM(cHBM)'에 대해서도 고객과 소통 중이다"며 "베이스다이에 일부 연산 기능을 넣어주면서 (기존에는) GPU가 담당하는 기능 일부를 분산시키는 개념이다"고 덧붙였다.

이날 송재혁 사장은 기조연설에 앞서 기자들과 만나서도 HBM4 경쟁력에 대해 자신감을 표한 바 있다. 송 사장은 "세계에서 가장 좋은 기술력으로 대응했던 삼성의 원래 모습을 보여주는 것"이라며 "HBM4에 대한 고객사 피드백이 매우 만족스럽다"고 말했다. 수율에 대해서도 "숫자로 말하긴 어렵지만 좋은 수준"이라고 답했다.

이처럼 자신할 수 있는 이유는, 그동안 HBM 사업에서 뒤쳐졌던 삼성전자가 차세대 HBM4에서는 예사롭지 않은 평가를 받고 있어서다. 삼성전자의 HBM4는 이달 중 제품 출하, 올 하반기 출시될 엔비디아의 AI 가속기 '베라 루빈'에 탑재될 전망이다.

지난달 열린 실적발표 컨퍼런스콜에서도 삼성전자는 ▲고객사 퀄테스트 막바지 단계 ▲HBM4 제품을 정상적으로 양산 라인에 투입해 생산 진행 중 ▲2월부터 최상위 빈인 11.7Gbps 포함한 HBM4 양산 출하 등 HBM4 사업의 진척도를 구체적으로 표현한 바 있다. 그동안 삼성전자는 공식 석상에서 HBM에 대해 원론적인 설명만 내놓는 경우가 많았다.

송 사장은 기자들에게 "삼성은 메모리와 파운드리, 패키지를 다 갖고 있다는 점에서 좋은 환경을 갖고 있다. 그것이 적합하게 시너지를 내고 있다"며 "차세대 HBM4E, HBM5에서도 업계 1위가 될 수 있도록 기술을 준비하고 있다"고 말했다.