^{* 12나노급 공정은 5세대 10나노급 공정을 의미함* Gb(Gigabit, 기가비트)}

‘24Gb GDDR7 D램’은 업계 최고 사양을 구현한 제품으로, PC, 게임 콘솔 등 기존 그래픽 D램의 응용처를 넘어 AI 워크스테이션, 데이터센터 등 고성능 제품을 필요로 하는 분야까지 다양하게 활용될 것으로 기대된다.

이번 제품은 24Gb의 고용량과 40Gbps 이상의 속도를 갖췄고, 전작 대비 ▲용량 ▲성능 ▲전력 효율이 모두 향상됐다.

^{* Gbps(Gigabit per second): 1초당 전송되는 기가비트 단위의 데이터* 전작 ‘16Gb GDDR7 D램’}

▲ 삼성전자 24Gb GDDR7 D램 제품 이미지

삼성전자는 이번 제품에 12나노급 미세 공정을 적용해 동일한 패키지 크기에 셀 집적도를 높였고, 전작 대비 50% 향상된 용량을 구현했다.

또한 ‘PAM3 신호 방식’을 통해 그래픽 D램 중 업계 최고 속도인 40Gbps를 구현했으며, 사용 환경에 따라 최대 42.5Gbps까지의 성능을 자랑한다.

^{* PAM3(Pulse-Amplitude Modulation): ‘-1’과 ‘0’ 그리고 ‘1’로 신호 체계를 구분하여 1주기마다 1.5비트 데이터를 전송}

삼성전자는 이번 제품부터 저전력 특성이 중요한 모바일 제품에 적용되는 기술들을 도입해 전력 효율을 30% 이상 크게 개선했다.

제품 내 불필요한 전력 소모를 줄이는 ‘Clock 컨트롤 제어 기술’과 ‘전력 이원화 설계’ 등을 통해 제품의 전력 효율을 극대화했다.

^{* Clock 컨트롤 제어 기술: 모든 회로들에 대해 동작이 필요할 때만 동작하는 방식을 적용해 전력 소모를 줄이는 기술* 전력 이원화 설계: 저속 동작 시 외부 전압을 낮추거나 내부에서 자체적으로 낮은 전압을 만들어 Drain 인가 전압 및 전류 감소를 통해 전력 사용량을 최소화하는 설계 기법}

또한 고속 동작 시에도 누설 전류를 최소화하는 ‘파워 게이팅 설계 기법’을 적용해 제품의 동작 안정성도 향상됐다.

^{* 파워 게이팅 설계 기법(Power gating scheme): 누설 전류가 큰 영역에 한해 전류를 제어하는 스위치를 추가하는 설계 기법}

삼성전자 메모리사업부 상품기획실 배용철 부사장은 “삼성전자는 작년 7월 ‘16Gb GDDR7 D램’을 개발한데 이어 이번 제품도 업계 최초로 개발에 성공해 그래픽 D램 시장에서의 기술 리더십을 공고히 했다”며, “AI 시장의 빠른 성장에 발맞춰 고용량∙고성능 제품을 지속 선보이며 시장을 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.

삼성전자는 이번 ‘24Gb GDDR7 D램’을 연내 주요 GPU 고객사의 차세대 AI 컴퓨팅 시스템에서 검증을 시작하여 내년 초 제품을 상용화할 계획이다.

▲ 삼성전자 24Gb GDDR7 D램 제품 이미지

^{* Gbps(Gigabit per second): 1초당 전송되는 기가비트 단위의 데이터}

삼성전자는 지난해 업계 최초로 ‘24Gbps GDDR6 D램’을 개발한데 이어, ‘32Gbps GDDR7 D램’도 업계 최초로 개발해 그래픽 D램 시장에서 기술 리더십을 더욱 공고히 했다.

‘32Gbps GDDR7 D램’은 주요 고객사의 차세대 시스템에 탑재돼 연내 검증이 시작될 예정이다.

이번 제품은 한층 향상된 고성능·저전력 특성을 갖춘 16Gb 제품으로, 기존 대비 데이터 처리 속도는 1.4배, 전력 효율은 20% 향상됐다.

삼성전자는 이번 제품에 ‘PAM3 신호 방식’을 신규 적용해 데이터 입출력 핀 1개당 최대 32Gbps의 업계 최고 속도를 구현했다.

‘PAM3 신호 방식’은 기존 NRZ 방식보다 동일 신호 주기에 1.5배 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 기술이다.

^{* PAM3(Pulse-Amplitude Modulation): ‘-1’과 ‘0’ 그리고 ‘1’로 신호 체계를 구분하여 1주기마다 1.5비트 데이터를 전송* NRZ(Non-Return-to-Zero): ‘0’과 ‘1’로 신호 체계를 구분하여 1주기마다 1비트 데이터를 전송}

‘32Gbps GDDR7 D램’을 그래픽 카드에 탑재하면 최대 초당 1.5TB의 데이터를 처리할 수 있다. 이는 기존 최대 1.1TB를 제공하는 GDDR6 대비 1.4배 향상된 성능이다.

^{* 1.5TB는 30GB 용량의 UHD 영화 50편을 1초 만에 처리할 수 있는 속도}

삼성전자는 고속 동작에 최적화된 저전력 설계 기술을 적용해 전력 효율 또한 20% 개선했다. 특히 노트북 등 저전력 특성이 중요한 응용처를 위해 초저전압을 지원하는 옵션도 제공한다.

또한 삼성전자는 열전도율이 높은 신소재를 EMC 패키지에 적용하고, 회로 설계를 최적화해 고속 동작으로 인한 발열을 최소화했다.

^{* 열전도율: 열을 얼마나 잘 전달하는지 나타내는 수치로 열전도율이 높은 물질은 쉽게 뜨거워지고 쉽게 차가워짐* EMC(Epoxy Molding Compound): 수분, 열, 충격 등 다양한 외부환경으로부터 반도체 회로를 보호하는 회로 보호제}

이로 인해 기존 GDDR6 대비 열저항이 약 70% 감소돼 고속 동작에서도 안정적인 품질을 제공한다.

^{* 열저항: 와트당(W) 발생하는 온도의 변화}

삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 배용철 부사장은 “‘GDDR7 D램’은 워크스테이션, PC, 노트북, 게임 콘솔 등 우수한 그래픽 성능이 요구되는 응용처에서 더욱 차별화된 사용자 경험을 제공할 것”이라며, “프리미엄 그래픽 시장 수요에 맞춰 적기에 상용화하고 차세대 그래픽 D램 시장을 지속 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.

‘GDDR7 D램’은 향후 차세대 고성능 컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI), 자율주행차 등 다양한 분야에서도 폭넓게 활용될 전망이다.