신종 코로나 확산으로 어지러운 정국 속에 반가운 소식이 들려온다.

삼성전자가 4일 차세대 슈퍼컴퓨터(HPC)와 인공지능(AI) 기반 초고속 데이터 분석에 활용될 수 있는 초고속 D램 '플래시볼트'를 출시했다고 밝혔기 때문이다. 이 반도체라면 풀HD 영화(5GB 용량) 82편을 1초에 전달할 수 있는 초대용량 데이터 처리 능력을 갖췄다.

플래시볼트는 16기가바이트(GB) 용량의 3세대 HBM2E(고대역폭 메모리·High Bandwidth Memory 2 Extended) D램으로 기존 2세대보다 속도와 용량이 각각 1.3배, 2.0배 향상됐다.

삼성전자는 2세대 8GB HBM2 D램 '아쿠아볼트'를 세계 최초로 개발해 양산한 지 2년 만에 3세대 제품인 플래시볼트를 출시해 차세대 프리미엄 메모리 시장 선점에 나섰다.

플래시볼트는 초고층빌딩을 오르내리는 '데이터 엘리베이터'라고 생각하면 이해하기 쉽다. 종이(100㎛)의 절반 이하 두께로 가공한 D램 칩을 수직으로 여러개 쌓아 올려 데이터 처리량과 속도를 혁신적으로 끌어올린 고대역폭 메모리다. 이런 장점으로 인해 초고속 특성이 필요한 AI, 차세대 시스템 등 4차산업 기반 시스템에 적합한 고사양 메모리 솔루션이라는 평가를 받고 있다.

현재까지 삼성전자가 플래시볼트를 판매한 업체는 고용량·고속의 데이터 처리가 필요한 구글, 엔비디아 등 IT기업이었는데 삼성이 이번에 더 빠르고 강한 플래시볼트를 발표함으로써 이 분야의 최강자임을 다시 한 번 입증해냈다.

플래시볼트는 1개의 버퍼 칩 위에 16Gb D램 칩(10나노급) 8개를 쌓아 16GB 용량을 구현했다. 차세대 고객 시스템에서 최고 용량, 최고 속도, 초절전 등 최적의 솔루션을 제공한다.

삼성전자는 16Gb D램 칩에 5천600개 이상의 미세한 구멍을 뚫고 총 4만개가 넘는 TSV(Through Silicon Via, 실리콘 관통 전극) 접합볼로 8개 칩을 수직 연결한 '초고집적 TSV 설계 기술'을 이 제품에 적용했다.

또 '신호전송 최적화 회로 설계'를 활용해 총 1천24개의 데이터 전달 통로에서 초당 3.2기가비트(Gb)의 속도로 410GB의 데이터를 처리한다.

삼성전자는 "올해 이 제품을 양산해 기존 AI 기반 초고속 데이터 분석과 고성능 그래픽 시스템을 개선하고, 슈퍼컴퓨터의 성능 한계를 극복해 차세대 고성능 시스템 적기 개발에 기여할 계획"이라고 말했다.

이 제품은 세계 최초로 초당 4.2Gb까지 데이터 전달 속도 특성을 확보해 향후 특정 분야의 차세대 시스템에서는 538GB를 1초에 처리할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이 속도는 2세대 제품과 비교해 초당 데이터 처리 속도가 1.75배 이상 빨라지는 것을 의미한다.

삼성전자 메모리사업부 전략마케팅실 최철 부사장은 "역대 최고 성능의 차세대 D램 패키지 출시로 빠르게 성장하는 프리미엄 시장에서 사업 경쟁력을 유지할 수 있게 됐다"며 "더욱 차별화된 솔루션을 제공해 독보적인 사업 역량을 강화해 나갈 것"이라고 말했다.

삼성전자는 글로벌 고객들에게 아쿠아볼트를 안정적으로 공급하는 한편 차세대 시스템 개발 협력을 강화해 플래시볼트 시장을 확대할 계획이라고 밝혔다.

관련 업계는 이번 플래시볼트 발표를 계기로 AI, 머신러닝, 5세대(G) 이동통신 등에 필수적인 고부가가치 메모리 반도체에 대한 수요가 더 급증할 것으로 예측하고 있다.