[비즈니스포스트] 삼성전자가 인공지능(AI) 시대 메모리 기술의 한계를 극복하기 위한 새로운 전략으로 'CUBE'를 제시했다.

단순한 반도체 미세화와 적층을 넘어 용량과 활용도, 대역폭, 전력·열 효율을 동시에 높이는 3차원(3D) 메모리 기술을 통해 차세대 AI 메모리 시장 주도권을 강화하겠다는 구상이다.

삼성전자는 1일 대만 타이베이에서 열린 '세미콘 타이완 2026' 사전 행사인 '메모리 이그제큐티브 서밋'에서 이 같은 전략을 공개했다.

최장석 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문 메모리사업부 상품기획팀장 상무는 기조연설에서 CUBE를 차세대 메모리 기술 전략의 핵심으로 제시했다.

CUBE는 Capacity(용량), Utilization(최적화), Bandwidth(대역폭), Efficiency(전력·열 효율)의 앞 글자를 딴 것이다.

최 상무는 "이제 더 이상 인쇄회로기판(PCB) 면적에 제한되지 않고, 보드 면적을 키우지 않고도 수직으로 확장해 메모리 용량을 늘릴 것"이라고 말했다.

그는 "3D는 단순히 쌓는 것이 아니라 각 층을 어떻게 활용하느냐가 핵심"이라며 "데이터 처리 지연을 없애기 위해 로직과 메모리 배치를 최적화하고 있다"고 설명했다.

대역폭은 메모리 다이 사이의 거리를 줄여 데이터 이동 경로를 단축하는 방식으로 개선한다. 전력과 발열 측면에서는 데이터 1비트 이동에 필요한 에너지를 줄여 와트당 성능을 높이는 것이 목표다.

삼성전자는 CUBE 전략을 기반으로 HBM5(8세대 고대역폭메모리)와 zHBM, zNAND-O 등 차세대 메모리 개발에도 속도를 내고 있다.

HBM5는 HBM4E(7세대) 대비 성능 2배, 와트당 성능 20% 향상, 열 저항 20% 감소를 목표로 한다.

HBM5 이후를 겨냥한 zHBM은 HBM5 대비 성능을 약 8배 높이고 와트당 성능을 3배 개선하는 한편 열 저항을 75~90% 낮추는 것을 목표로 개발 중이다.

낸드플래시 분야에서는 D램과 낸드의 한계를 보완하는 zNAND-O를 개발하고 있다.

zNAND-O는 D램보다 10배 높은 비트 밀도와 낸드보다 7배 높은 읽기 대역폭 및 전력 효율을 제공하는 것을 목표로, 2028년 샘플링을 시작한다. 삼성전자는 D램과 낸드플래시 시장에 글로벌 1위 지위를 유지하고 있다.

시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 삼성전자는 2026년 2분기 글로벌 D램 시장에서 매출 기준 39%의 점유율로 1위를 기록했다. SK하이닉스는 26%, 마이크론은 25%였다.

낸드플래시 시장에서도 삼성전자는 2026년 2분기 매출 230억6천만 달러, 점유율 29.3%로 1위를 차지했다. AI 서버 확대에 따른 기업용 솔리드스테이트드라이브(SSD) 수요 증가로 매출은 전분기보다 70.7% 늘었다.

생산능력 역시 업계 최대 수준이다.

시장조사업체 옴디아는 삼성전자의 2026년 D램 생산능력이 300mm 웨이퍼 기준 연간 약 817만5천 장으로 SK하이닉스 약 666만 장, 마이크론 약 360만 장을 웃돌 것으로 전망했다.

낸드 생산량도 약 477만 장으로 SK하이닉스·솔리다임의 약 279만 장을 크게 앞설 것으로 예상했다.

AI 메모리 시장의 경쟁이 미세공정과 생산량에서 고용량·고대역폭·고효율을 동시에 구현하는 시스템 기술 경쟁으로 확대되는 가운데 삼성전자는 CUBE 전략과 폭넓은 메모리 포트폴리오를 앞세워 시장 주도권을 강화해 나가겠다고 밝혔다. 나병현 기자