삼성전자 HBM, GDDR6W, NPU 핵심기술 작동원리

삼성전자 HBM, GDDR6W, NPU: 핵심 기술

1. HBM (High Bandwidth Memory):

다수의 DRAM 칩을 패키징하여 높은 대역폭 제공하며  낮은 전력 소모가 특징
고성능 컴퓨팅, 인공 지능에 적용되는 고속 메모리
삼성전자는 HBM 분야에서 글로벌 시장 점유율 1위

작동 원리:
다수 채널 병렬 처리: 여러 DRAM 칩을 동시에 처리하여 높은 대역폭 제공
Through-Silicon Via (TSV) 기술 사용: 칩 사이 고속 데이터 전송 가능
낮은 전력 소모: 고효율 전원 관리 기술 사용

주요 제품 및 기술:

HBM2E:
현재 주력 HBM 제품
HBM2 대비 데이터 전송 속도 2배 향상
고성능 서버, 인공 지능 가속기 등에 적용

HBM3:
차세대 HBM 제품
HBM2E 대비 데이터 전송 속도 1.8배 향상
차세대 서버, 인공 지능 가속기 등에 적용

2. GDDR6W:

차세대 그래픽 메모리
GDDR6 대비 속도 2배 향상, 전력 소모 10% 감소
고성능 그래픽 카드, 스마트폰 등에 적용

작동 원리:
DDR (Double Data Rate) 기술 사용: 클럭 주기당 두 번 데이터 전송
PAM3 (Pulse Amplitude Modulation 3) 기술 사용: 1핀당 3비트 데이터 전송
고속 버스 인터페이스: PCIe, HBM 등 다양한 인터페이스 지원


주요 제품 및 기술:

GDDR6W 16Gb:
현재 주력 GDDR6W 제품
16Gb 용량, 20Gbps 속도
고성능 그래픽 카드, 스마트폰 등에 적용

GDDR6W 32Gb:
고용량 GDDR6W 제품
32Gb 용량, 28Gbps 속도
차세대 고성능 그래픽 카드 등에 적용

3. NPU (Neural Processing Unit):

인공 지능 처리 전용 칩
CPU, GPU 보다 인공 지능 연산에 특화된 설계
모바일, 데이터 센터, 스마트홈 등 다양한 분야에 적용

작동 원리:

인공 신경망 (ANN) 모델 기반: 인공 신경망의 신호 전달 방식 모방
매트릭스 곱셈 연산 최적화: 인공 지능 연산의 핵심인 매트릭스 곱셈 연산 빠르게 수행
다양한 인공 지능 프레임워크 지원: TensorFlow, PyTorch 등 다양한 프레임워크에서 활용 가능

주요 제품 및 기술:

Mobile NPU:
스마트폰에 탑재되는 NPU
인공 지능 기반 카메라, 게임 등 기능 구현
Data Center NPU:
데이터 센터에 탑재되는 NPU
인공 지능 기반 검색, 추천, 번역 등 서비스 구현
Edge NPU:
스마트홈 기기에 탑재되는 NPU
음성 인식, 객체 인식 등 기능 구현

삼성전자 HBM, GDDR6W, NPU 주요 제품 출시일

1. HBM (High Bandwidth Memory):

HBM2E:
출시일: 2020년 11월
HBM3:
출시일: 2023년 하반기

2023년 7월: 삼성전자, 업계 최초 HBM3 양산 공개
2023년 10월: 엔비디아, 삼성전자 HBM3 탑재 가속기 출시
2023년 11월: SK하이닉스, 세계 최초 HBM3E 양산 공개
2024년 현재: 삼성전자, SK하이닉스 등 주요 HBM3 공급업체에서 양산 공급 진행 중

2. GDDR6W:

GDDR6W 16Gb:
출시일: 2021년 9월
GDDR6W 32Gb:
출시일: 2022년 12월
3. NPU (Neural Processing Unit):

Mobile NPU:
Exynos 9825 (2019년 12월)부터 모든 삼성전자 플래그십 스마트폰에 탑재
Data Center NPU:
Samsung AI accelerator (2022년 3월) 출시
Edge NPU:
Samsung ARTIK 0510 (2022년 2월) 출시

미래 전망:

HBM, GDDR6W, NPU 시장은 인공 지능, 빅데이터, 고성능 컴퓨팅 등의 성장으로 지속적으로 확대될 것으로 예상
삼성전자는 HBM, GDDR6W, NPU 분야에서 지속적인 기술 개발과 투자를 통해 시장 선도를 유지할 것으로 전망
특히, 차세대 HBM인 HBM3, 고성능 NPU 개발, 차세대 DRAM과의 연동 기술 개발 등에 집중 투자할 것으로 예상

참고자료:
삼성전자 뉴스룸: https://news.samsung.com/global/
삼성전자 시스템반도체 사업부: https://semiconductor.samsung.com/us/
SEMI: https://semi.org/en