삼성전자, 업계 최초 'HKMG' 적용 DDR5 메모리 개발

(서울=뉴스1) 주성호 기자 = 삼성전자가 업계 최초로 누설 전류를 최소화하는 '하이 케이(High-K)' 물질을 절연막에 적용해 차세대 D램 메모리 모듈을 개발하는 데 성공했다.

삼성전자는 반도체 업계 처음으로 '하이케이 메탈 게이트(High-K Metal Gate, HKMG)' 공정을 적용해 512GB(기가바이트) DDR5 메모리 모듈을 개발했다고 25일 밝혔다.

DDR5는 차세대 D램 규격으로 이전 세대인 DDR4와 비교해 2배 이상 성능을 갖출 것으로 예상된다. 데이터 전송 속도는 7200Mbps로 1초에 30GB 용량 고화질 영화 2편을 처리할 수 있는 수준이다.

삼성전자가 이번에 개발한 DDR5 메모리 모듈은 반도체 공정 미세화에 따른 누설 전류를 막기 위해 유전율 상수(K)가 높은 물질을 공정에 적용해 고성능과 저전력을 동시에 구현한 것이다.

기존 D램 절연막에 사용한 물질은 공정 미세화로 누설 전력이 증가하며 신뢰성 저하가 발생할 수 있다는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위해 삼성전자는 유전상수 K가 큰 '하이케이'를 절연막에 적용해 두께는 줄이면서도 누설 전류를 줄였다고 밝혔다. 삼성전자에 따르면 HKMG 공정 적용으로 저전압(1.1V)에서도 고성능을 구현해 기존 공정 대비 전력 소모를 13% 줄인 것으로 나타났다.

아울러 해당 제품에는 범용 D램 제품 중 처음으로 8단 TSV(Through Silicon Via·실리콘 관통 전극) 기술이 적용됐다.

삼성전자는 이번에 개발한 고용량 DDR5 모듈이 업계 최고 수준의 고용량·고성능에다가 저전력을 구현하고 있어서 차세대 컴퓨팅이나 데이터센터, 인공지능(AI) 등의 첨단산업에서 중요한 역할을 차지할 것으로 내다보고 있다.

손영수 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 상무는 "DDR5 메모리는 뛰어난 성능과 높은 에너지 효율로 자율주행, 스마트시티, 의료산업 등으로 활용 분야가 확대될 고성능 컴퓨터의 발전을 더욱 가속화시킬 것으로 기대된다"고 말했다.

삼성전자는 차세대 컴퓨팅 시장의 고객 수요에 맞춰 적기에 HKMG 적용 고용량 DDR5 메모리를 상용화할 계획이다.

인텔의 메모리·IO 테크놀로지 총괄 부사장인 캐롤린 듀란(Carolyn Duran)은 "제온 스케일러블 프로세서인 사파이어 래피즈(Sapphire Rapids)와 호환되는 DDR5 메모리를 선보이기 위해 삼성전자와 긴밀하게 협력하고 있다"고 밝혔다.

sho218@news1.kr