삼성전자 HBM5·zHBM 로드맵 공개, 목표 성능 2배·8배의 의미

삼성전자가 HBM4E 다음 세대 메모리 로드맵을 공개했습니다. 개발 중인 HBM5는 HBM4E 대비 성능을 2배로 높이는 것을 목표로 하고, 차세대 3D 메모리 zHBM은 목표치가 8배까지 올라갑니다.

쉽게 말하면, 메모리를 GPU 옆에 나란히 두던 방식에서 GPU 위에 바로 쌓아 올리는 방식으로 바뀌는 겁니다.

세미콘 타이완 2026, 삼성전자가 공개한 ‘CUBE’ 전략

지난 9월 1일 대만 타이베이에서 열린 세미콘 타이완 2026 메모리 이그제큐티브 서밋에서, 삼성전자 DS부문 메모리사업부 최장석 상무가 차세대 메모리 전략 ‘CUBE’를 발표했습니다.

고대역폭메모리(HBM, High Bandwidth Memory)는 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 GPU 옆에 붙여 데이터를 초고속으로 주고받는 메모리입니다. HBM의 기본 구조가 궁금하다면 HBM 완벽 정복 글에서 확인할 수 있습니다.

이번 발표의 핵심은 단일 제품이 아니라, HBM5와 zHBM, zNAND-O를 아우르는 삼성전자의 차세대 메모리 개발 방향 전체입니다.

HBM4E → HBM5 → zHBM, 목표 수치로 보는 세대교체

삼성전자가 이번 발표에서 제시한 목표치를 HBM4E 기준으로 정리하면 다음과 같습니다. 아직 개발·목업 단계이므로 실제 양산 스펙과는 차이가 있을 수 있습니다.

구분	HBM5 (목표)	zHBM (목표)
성능 목표 (HBM4E 대비)	2배	8배
와트당 성능 (HBM4E 대비)	20% 개선	3배
열 특성 (HBM4E 대비)	열 저항 20% 감소	열 저항 75~90% 감소
메모리 구조	2.5D 유지, 12·16·20단 표준 준비 중(보도 기준)	로직 위 수직 직접 적층(3D)
개발 단계	개발 중	목업 공개 완료
양산 관련 일정	현재 공개된 자료에서는 확인되지 않음	현재 공개된 자료에서는 확인되지 않음

※ zHBM의 성능 배수는 행사마다 비교 기준이 달랐습니다. FMS 2026(미국)에서는 ‘HBM5 대비 최대 8배’로 설명됐고, 이번 세미콘 타이완 발표(전자신문 등 국내 보도 기준)에서는 ‘HBM4E 대비 8배’로 전해졌습니다. 본 표는 이번 세미콘 타이완 발표 기준으로 통일했습니다.

zHBM 개념은 지난달 미국 FMS 2026에서 목업 형태로 처음 공개됐습니다. 당시 내용은 삼성전자 zHBM 공개 관련 글에서 다뤘습니다. 이번 세미콘 타이완 발표는 그 개념을 ‘CUBE’라는 전략 틀 안에 넣어 정식화한 자리입니다.

‘CUBE’ 전략이란 무엇인가

CUBE는 용량(Capacity)·활용 최적화(Utilization)·대역폭(Bandwidth)·효율(Efficiency), 네 가지 방향을 묶은 삼성전자의 차세대 메모리 전략입니다. 특정 제품이나 하나의 적층 기술을 가리키는 이름이 아닙니다.

이 전략 안에서 구현되는 차세대 아키텍처 중 하나가 zHBM입니다. 기존 HBM은 GPU 옆에 인터포저를 통해 나란히 배치되는 2.5D 구조인 반면, zHBM은 로직(GPU) 위에 메모리를 수직으로 직접 쌓는 3D 구조입니다. 차세대 웨이퍼 본딩 기술을 활용해 신호 이동 경로 자체를 줄이는 방식입니다.

즉 zHBM은 ‘HBM보다 조금 더 빠른 다음 버전’이 아니라, 메모리와 로직의 연결 구조 자체를 재설계한 결과물입니다.

AI 연산량이 늘어날수록 메모리 대역폭과 발열이 함께 병목으로 떠오르는 상황에서, 삼성전자는 용량·최적화·대역폭·효율을 하나의 설계 원칙으로 묶어 대응하겠다는 방향을 제시한 것입니다.

zNAND-O, HBM과는 다른 축의 차세대 메모리

zNAND-O는 HBM 계열이 아니라, D램의 용량 한계와 기존 낸드의 대역폭·응답속도 한계를 동시에 보완하려는 차세대 NAND입니다. HBM5·zHBM의 다음 세대가 아니라는 점에 주의할 필요가 있습니다.

삼성전자는 zNAND-O가 D램 대비 비트 밀도를 10배 높이는 것을 목표로 하며, 동시에 기존 낸드 대비 읽기 대역폭과 전력 효율을 각각 7배 끌어올리는 것을 목표로 한다고 밝혔습니다. 대규모언어모델(LLM) 운용에 필요한 저장 용량 문제에 대응하려는 목적입니다.

zNAND-O는 2028년 샘플링을 목표로 하고 있습니다. HBM5·zHBM보다 개발 단계상 더 초기 시점의 제품입니다.

투자자 관점에서 봐야 할 것

이번 발표의 실질적 의미는 ‘기술 목표 제시’이지, ‘공급 일정 확정’이 아닙니다. 목표 수치와 실제 양산·공급 사이에는 단계별 검증 과정이 남아 있습니다.

현재 HBM 시장에서 삼성전자는 D램·낸드에서는 선두를 지키고 있지만, HBM 부문에서는 고객 인증과 공급 확대라는 과제를 안고 있는 것으로 평가받습니다. 이번 CUBE 전략은 이러한 경쟁 환경에서 차세대 메모리 구조와 효율 경쟁력을 확보하려는 기술적 대응으로 해석할 수 있습니다.

한편 엔비디아 쪽에서는 차세대 GPU에 들어갈 HBM 적층 단수를 놓고 삼성·SK 양쪽의 효율 수치를 검토 중이라는 소식도 있었습니다. 관련 내용은 엔비디아 루빈 울트라 HBM 8단 검토 글에서 다뤘습니다. 다만 이는 엔비디아 쪽의 검토 단계이며, 삼성전자의 이번 로드맵이 실제로 채택됐는지는 아직 확인되지 않은 사안입니다.

앞으로 확인해야 할 흐름은 로드맵 → 개발 → 고객 인증 → 양산 → 공급 → 실적으로 이어지는지입니다. 구체적으로는 다음과 같습니다.

• HBM5 개발 및 양산 일정 구체화 여부
• HBM5·zHBM의 실제 고객 채택 여부
• 고객사 인증 완료 여부
• 실제 공급계약 및 양산 확대 여부
• HBM4E 이후 세대의 실제 수율과 생산능력
• 삼성전자·SK하이닉스의 세대별 스펙·가격 경쟁력 비교
• 관련 장비·소재 업체의 실제 수주 발생 여부

결국 한 문장으로 정리하면, 지금은 ‘목표를 얼마나 잘 지켜서 실제 제품으로 만드는지’를 지켜볼 시점입니다.

투자 포인트

이번 CUBE 전략은 삼성전자의 개발 목표치를 공개한 로드맵 발표입니다. 기술적 목표치와 기업 실적 사이에는 개발·인증·양산이라는 단계별 검증이 필요하며, 실제 실적 반영 여부는 그 이후에 확인할 사안입니다.

📊

HBM5는 HBM4E 대비 성능 2배, zHBM은 8배를 목표로 하는 삼성전자의 차세대 메모리 로드맵입니다.

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삼성전자의 HBM5·zHBM 로드맵이 향후 HBM 경쟁에서 어떤 의미를 가질지, 어떤 지점을 더 지켜봐야 한다고 생각하시나요?

이 글은 투자 판단을 위한 참고 자료이며, 특정 종목의 매수·매도를 권유하지 않습니다.