삼성전자가 업계 최초로 '하이케이 메탈 게이트(High-K Metal Gate, HKMG)' 공정을 적용한 업계 최대 용량의 512GB DDR5 메모리 모듈을 개발했다. 이 모듈은 차세대 컴퓨팅 및 데이터센터, 인공지능 시장을 겨냥해 전력소모를 낮추고 성능을 향상시킨 것인 특징이다. 최근 삼성전자와 TSMC 등 겨냥, 대규모 투자로 반도체 역량 강화에 나선 인텔과도 DDR5 분야에서 협력을 강화한다는 방침이다.

DDR5는 차세대 D램 규격으로 기존 DDR4 대비 2배 이상의 성능이며, 향후 데이터 전송속도가 7천200Mbps로 확장될 전망이다. 이는 1초에 30GB 용량의 UHD 영화 2편 정도를 처리할 수 있는 속도다.

이번에 개발된 DDR5 메모리는 메모리 반도체 공정의 미세화에 따른 누설 전류를 막기 위해 유전율 상수(K)가 높은 물질을 공정에 적용해 고성능과 저전력을 동시에 구현한 것이 특징이다.

HKMG가 적용된 삼성전자 DDR5 메모리 모듈은 기존 공정 대비 전력 소모가 약 13% 감소했다. 데이터센터와 같이 전력효율이 중요한 응용처에서 최적의 솔루션을 제공할 것으로 보인다.

또 이번 제품에는 범용 D램 제품으로는 처음으로 8단 TSV(실리콘 관통 전극) 기술이 적용됐다. 삼성전자는 고용량 메모리 시장의 확대와 데이터 기반 응용처의 확산에 따라 16Gb(기가비트) 기반으로 8단 TSV 기술을 적용해 DDR5 512GB 모듈을 개발했다.

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

삼성전자는 2014년 세계 최초로 범용 D램인 DDR4 메모리에 4단 TSV 공정을 적용해 64GB에서 256GB까지 고용량 모듈 제품을 서버 시장에 선보인 바 있다.

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 밝혔다.

캐롤린 듀란 인텔 메모리&IO 테크놀로지 총괄 VP는 "처리해야 할 데이터양이 기하급수적으로 늘어나는 클라우드 데이터센터, 네트워크, 엣지 컴퓨팅 등에서 차세대 DDR5 메모리의 중요성이 대두되고 있다"며 "인텔은 인텔 제온 스케일러블 프로세서인 사파이어 래피즈와 호환되는 DDR5 메모리를 선보이기 위해 삼성전자와 긴밀하게 협력하고 있다"고 밝혔다.