삼성전자, 메모리 한계 넘는 'CUBE' 전략 공개…zHBM 성능 8배 목표

기사입력 : 2026년09월01일 16:36

최종수정 : 2026년09월01일 16:36

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AI 핵심 요약

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삼성전자가 1일 타이베이서 CUBE 전략을 공개했다
용량·대역폭·효율을 높이고 발열은 줄이겠다고 했다
HBM5·zHBM·zNAND-O로 AI 메모리 주도권을 노렸다

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zHBM, HBM5보다 성능 최대 8배 목표…2028년 zNAND-O 샘플링
용량·대역폭·전력효율 동시 개선…AI 시대 메모리 주도권 강화

[서울=뉴스핌] 조민교 기자 = 삼성전자가 메모리 반도체의 용량과 대역폭을 높이면서 전력 소모와 발열은 줄이는 차세대 기술 전략을 공개했다. 고대역폭메모리(HBM)를 넘어 기존 D램과 낸드의 한계를 보완하는 새로운 메모리까지 개발해 인공지능(AI) 시대의 메모리 주도권을 강화한다는 구상이다.

삼성전자는 1일 대만 타이베이에서 열린 '세미콘 타이완 2026' 사전 행사인 '메모리 이그제큐티브 서밋(Memory Executive Summit)'에서 이 같은 내용의 'CUBE' 전략을 발표했다.

최장석 삼성전자 DS부문 메모리사업부 상품기획팀장(상무)은 타이베이에서 진행된 세미콘 타이완 2026에서 메모리 기술 한계 극복을 위한 'CUBE' 전략을 발표했다. [사진=삼성전자 제공]

세미콘 타이완은 국제반도체장비재료협회(SEMI)가 주관하는 글로벌 반도체 행사다. 올해 본 행사는 2일부터 4일까지 열리며 이에 앞서 글로벌 메모리 업계 관계자들이 모여 기술과 시장 전략을 공유하는 행사가 진행됐다.

최장석 삼성전자 DS부문 메모리사업부 상품기획팀장 상무는 기조연설에서 CUBE를 ▲용량(Capacity) ▲활용 최적화(Utilization) ▲대역폭(Bandwidth) ▲효율(Efficiency)을 뜻하는 차세대 메모리 전략으로 제시했다.

핵심은 메모리를 평면에서 넓히는 대신 수직으로 쌓아 성능을 끌어올리는 것이다. 제한된 반도체 기판 면적 안에서 더 많은 데이터를 저장하고, 메모리와 연산을 담당하는 로직 사이의 거리를 줄여 데이터 이동 속도까지 높이겠다는 것이다.

최 상무는 용량과 관련해 "더 이상 PCB 면적에 제한되지 않고 보드 면적을 키우지 않은 채 수직으로 확장해 메모리 용량을 늘릴 것"이라고 말했다.

단순히 메모리를 높게 쌓는 데 그치지 않고 각 층의 배치를 최적화하는 기술도 강조했다. 그는 "3D는 단순히 쌓는 것이 아니라 각 층을 어떻게 활용하느냐가 핵심"이라며 "데이터 처리 지연을 줄이기 위해 로직과 메모리 배치를 최적화하고 있다"고 설명했다.

메모리를 수직으로 연결하면 데이터가 이동해야 하는 거리도 짧아진다. 최 상무는 이를 "수직 고속도로"에 비유하며 다이 사이의 거리를 대폭 줄여 대역폭을 높일 수 있다고 설명했다. 동시에 데이터 1비트를 이동시키는 데 필요한 에너지를 줄여 와트당 성능도 높일 계획이다.

◆ HBM5 넘어 'zHBM'까지…성능 8배 목표

삼성전자는 CUBE 전략을 기반으로 HBM을 비롯한 차세대 AI 메모리 개발 속도도 높이고 있다.

현재 개발 중인 HBM5는 HBM4E와 비교해 성능을 2배 높이고 와트당 성능은 20% 개선하는 것이 목표다. 열이 얼마나 쉽게 빠져나가는지를 나타내는 열 저항도 20% 낮춰 AI 가속기의 고성능화에 따른 발열 문제에 대응한다.

HBM 이후를 겨냥한 'zHBM'도 개발한다. 삼성전자가 이날 제시한 목표에 따르면 zHBM은 HBM4E 대비 성능을 8배, 와트당 성능을 3배 높인다. 열 저항은 75~90% 낮춰 성능과 전력 효율, 발열 관리 능력을 동시에 끌어올릴 계획이다.

D램과 낸드 사이의 성능과 용량 격차를 메울 새로운 제품도 준비하고 있다.

'zNAND-O'는 D램보다 비트 밀도를 10배 높여 대규모 데이터를 저장하면서도 낸드보다 읽기 대역폭과 전력 효율을 7배 높이는 것이 목표다. 생성형 AI와 거대언어모델(LLM)이 처리해야 하는 데이터가 급증하면서 D램의 빠른 속도와 낸드의 대용량 특성을 동시에 요구하는 시장을 겨냥한 제품이다. 삼성전자는 2028년부터 zNAND-O 샘플 공급을 시작할 계획이다.

◆ D램·낸드 1위 기반으로 AI 메모리까지 확대

삼성전자는 기존 D램과 낸드에서 확보한 생산능력을 기반으로 차세대 AI 메모리 시장까지 주도권을 확대한다는 방침이다.

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

낸드 시장에서도 선두를 유지하고 있다. 트렌드포스에 따르면 삼성전자의 2분기 낸드 매출은 약 230억6000만달러로 전 분기보다 70.7% 늘었으며 시장점유율은 29.3%를 기록했다. AI 서버 확산에 따른 기업용 솔리드스테이트드라이브(SSD) 수요 증가가 실적 개선을 이끌었다.

생산능력도 업계 최대 수준이다. 시장조사업체 옴디아는 올해 삼성전자의 D램 생산능력을 300㎜ 웨이퍼 기준 연간 약 817만5000장으로 전망했다. SK하이닉스의 약 666만장, 마이크론의 약 360만장을 웃도는 규모다. 낸드 역시 삼성전자의 연간 웨이퍼 생산량이 약 477만장으로 SK하이닉스·솔리다임의 약 279만장보다 많을 것으로 예상했다.

삼성전자는 이 같은 생산 기반에 HBM5와 zHBM, zNAND-O 등 차세대 제품을 더해 범용 메모리부터 AI용 고부가 메모리까지 시장 대응력을 높인다는 계획이다.

mkyo@newspim.com

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'시총 10배 증가' 팀 쿡 시대의 종언 이 기사는 8월 31일 오후 4시56분 '해외 주식 투자의 도우미' GAM(Global Asset Management)에 출고된 프리미엄 기사입니다. GAM에서 회원 가입을 하면 9000여 해외 종목의 프리미엄 기사를 보실 수 있습니다. [서울=뉴스핌] 김현영 기자 = 2026년 8월 31일은 팀 쿡이 애플(종목코드: AAPL) 최고경영자(CEO)로서 보내는 마지막 근무일이다. 2011년 스티브 잡스 사망 이후 15년간 애플을 이끌어온 그는 다음 날인 9월 1일부로 이사회 의장으로 물러나고, 오랜 기간 하드웨어 엔지니어링 부문을 총괄해온 존 터너스 수석부사장이 새로운 수장 자리에 오른다. 취임 8일 만에 신제품 발표회라는 첫 시험대에 오르는 터너스의 데뷔 무대는 9월 9일로 예정돼 있으며, 이 자리에서 애플의 첫 폴더블 아이폰이 공개될 가능성이 유력하게 점쳐지면서 투자자들의 이목이 집중되고 있다. ◆ 시총 10배 키운 팀 쿡, 그가 남긴 유산 쿡이 재임하는 동안 애플의 시가총액은 약 3,500억 달러에서 4조 6000억달러 이상으로 불어났다. 지난 7월에는 잠시 5조 달러 선을 넘기도 했다. 전설적인 창업자의 뒤를 이어받는다는 것 자체가 상당한 부담을 수반하는 과제임에도, 쿡은 재임 기간 주주가치를 10배 넘게 끌어올렸다. 시장에서는 지난 15년간 전 세계에서 주주가치를 견인한 CEO들 가운데서도 가장 성공적인 축에 속한다는 평가가 나온다. 팀 쿡 애플 최고경영자(CEO) [사진=애플] 쿡의 가장 큰 공로로 꼽히는 것은 2007년 처음 출시된 아이폰 사업을 애플의 지속적인 성장을 견인하는 엔진으로 완전히 변모시켰다는 점이다. 아이폰은 2025년 애플 전체 매출 4,161억 달러 가운데 2,095억 달러를 차지하며 단일 사업 부문이 전체 매출의 약 50%를 책임졌다. 뱅크오브아메리카(BofA) 글로벌리서치의 왐시 모한 애널리스트는 아이폰 제품군을 다양한 가격대에 걸쳐 폭넓게 확장시키고, 이와 연동된 공급망의 복잡성을 관리해낸 것이 전적으로 쿡의 공로라고 평가했다. 여기서 그치지 않고 쿡은 애플뮤직플러스, 애플TV플러스, 애플피트니스플러스, 애플워치, 에어팟 등 아이폰과 연계된 폭넓은 제품·서비스 생태계를 구축했다. 그 결과 서비스 부문은 이제 애플의 두 번째로 큰 사업으로 자리 잡아 지난해 1,091억 달러의 매출을 기록했으며, 세 번째로 큰 부문인 웨어러블 기기 역시 356억 달러의 매출을 올렸다. 만약 쿡이 아이폰 프랜차이즈를 서비스 부문으로까지 확장하지 못했다면, 오늘날과 같은 규모와 위상의 애플은 존재하지 못했을 것이라는 평가가 뒤따른다. 2007년 아이폰을 공개한 故 스티브 잡스 [사진=블룸버그] 재임 기간 내내 비판이 없었던 것은 아니다. 일각의 비판론자들은 아이폰의 뒤를 이을 만한 후속 제품이 부재하다는 점을 회사의 혁신 동력 약화를 보여주는 신호로 지적해왔다. 이에 대해 모한 애널리스트는 쿡이 물려받은 포트폴리오를 고려할 때 그가 각 사업 부문을 엄청나게 성장시켰으나, 아이폰이 워낙 크고 성공적이다 보니 다른 성과들을 가려버리는 측면이 있을 뿐이라고 반박했다. 실제로 수년 만에 처음 선보인 신규 제품군이었던 비전 프로는 다소 아쉬운 성과에 그쳤지만, 애플은 이 헤드셋을 위해 개발한 일부 기술을 향후 출시할 스마트글라스에 활용하고 있는 것으로 전해진다. 최근 들어서는 생성형 AI(인공지능) 도입이 더디다는 비판에 직면하며 차세대 개선판 시리(Siri)의 출시가 지연된 상태다. 그럼에도 AI 칩과 데이터센터에 수천억 달러를 쏟아붓고 있는 경쟁사들과 달리, 애플은 월가를 뒤흔들고 있는 AI발 밸류에이션 충격으로부터 상대적으로 자유로운 편이었다는 평가도 나온다. ◆ 완벽주의자 터너스는 누구인가 바통을 이어받는 존 터너스는 2001년 애플 제품 디자인팀의 일원으로 입사한 뒤 2013년 하드웨어 엔지니어링 부문 부사장으로 승진했고, 2021년에는 수석부사장 자리에 올랐다. 펜실베이니아대에서 기계공학을 전공했으며 애플 입사 전에는 버추얼 리서치 시스템스에서 근무한 이력이 있다. 지난 3월 맥북 네오 공개 행사 등 주요 제품 발표 무대에 여러 차례 등장하며 존재감을 넓혀왔지만, 최근 몇 년간 회사를 유심히 지켜본 이들이 아니고서는 여전히 대중에게는 낯선 인물이라는 평가가 많다. 애플 팀 쿡 최고경영자(CEO, 좌)와 차기 CEO로 취임 예정인 존 터너스 [사진=블룸버그] 터너스는 애플이 추구하는 완벽주의적 성향을 그대로 체현한 인물로도 알려져 있다. 그는 2024년 펜실베이니아대 공대 졸업식 축사에서, 자신이 맡았던 첫 애플 제품인 애플 시네마 디스플레이의 후면 나사 홈 개수를 두고 협력업체와 벌였던 실랑이를 소개한 바 있다. 협력업체가 제시한 나사는 홈이 35개였지만 터너스는 애플이 원하는 25개를 끝내 고수했다는 일화로, 사소해 보이는 부분까지 최선을 다하는 것이 제품을 대하는 자신의 원칙이라는 취지였다. 애플 측은 맥 라인업을 역대 최고 인기 제품군으로 끌어올리고 아이폰17 시리즈를 성공적으로 선보였으며 에어팟을 개선하는 데 터너스가 핵심적인 역할을 했다고 평가하고 있다. 여러 제품에 사용되는 재활용 알루미늄 합금 개발을 주도했고, 애플워치 울트라3에 적용된 3D 프린팅 티타늄 소재 작업에도 관여한 것으로 전해진다. 아이폰 17 프로 [사진=블룸버그] 지난 4월 발표된 이번 경영권 승계는 애플이 기기 사업이라는 본업에 다시 힘을 싣겠다는 신호로 받아들여지고 있다. 공급망과 영업, 재무에 밝았던 쿡과 달리 터너스는 하드웨어 엔지니어 출신이기 때문이다. 그가 외부 영입 인사가 아니라 회사 내부를 25년 가까이 깊이 이해하고 있는 인물이라는 점은 경영권 교체기에 흔히 발생하는 운영·전략적 실수의 위험을 낮춰주는 요인으로 꼽힌다. 다만 그만큼 더딘 전환기라는 변명은 통하지 않을 것이라는 지적도 나온다. 터너스는 AI가 촉발한 기술업계의 대격변 한복판에서 애플을 이끌게 됐다. 아이폰을 뒤이을 차세대 성장동력을 확보해야 한다는 과제도 안고 있다. 스마트글라스나 AI 핀 등 AI 기반 신제품에 사활을 건 경쟁사들이 늘어나는 가운데 애플 역시 소비자 전자업계에서의 지배력을 이어가려면 이 분야에서 자체적인 답을 내놓아야 하는 상황이다. 이와 함께 투자자들은 정교한 가격 전략과 흠잡을 데 없는 실행력, 실질적인 파급력을 갖춘 제품 로드맵을 요구할 것으로 보인다. ◆ 9월 9일 데뷔 무대, 관전 포인트는 '폴더블 아이폰' 터너스 신임 CEO에게 주어진 첫 시험대는 예상보다 훨씬 빨리 찾아온다. 애플은 9월 9일 캘리포니아주 쿠퍼티노 애플파크 내 스티브 잡스 극장에서 신제품 발표 행사를 연다. 이미 "서프라이즈 앤드 샤인(Surprise and Shine)"이라는 캐치프레이즈를 내걸고, 눈길을 끌 만한 제품 공개를 예고한 상태다. 애플은 구체적인 제품 라인업을 아직 밝히지 않았지만, 신형 아이폰과 업그레이드된 애플워치는 물론 스마트홈 시장을 겨냥한 여러 제품을 포함해 최대 8종에 달하는 기기가 공개될 것으로 전망된다. 애플이 8월 26일(현지시간) 내달 9일 행사 계획을 발표했다.[사진=애플 웹사이트] 가장 유력한 라인업은 아이폰18 프로와 아이폰18 프로맥스를 포함한 아이폰18 시리즈다. 더 낮은 발열과 긴 사용 시간을 구현할 것으로 기대되는 신형 2나노미터(nm) A20 프로 칩과 배터리 효율 개선·프라이버시 강화·혼잡한 데이터 네트워크 환경에서의 성능 향상을 가능케 할 C2 칩이 함께 탑재될 전망이다. 더 빠른 칩과 개선된 배터리, 카메라 성능이 적용되며 최소한 대형 모델에는 기계식 조리개가 들어갈 것으로 알려졌다. 반면 아이폰 에어 2세대와 일반형 아이폰18은 이번 행사에서 빠질 것으로 보인다. 애플이 연중 판매를 고르게 분산하기 위해 이들 제품과 보급형 아이폰18e, 신형 맥, 아이패드의 출시를 내년 봄으로 미룰 것이라는 관측이다. 시장의 진짜 관심은 애플의 첫 폴더블 스마트폰에 쏠려 있다. '아이폰 폴드' 혹은 '아이폰 울트라'로 불릴 가능성이 있는 이 제품이 현실화된다면, 아이폰X(아이폰 텐)과 3D 안면인식 도입 이후 최대 변화로 꼽힐 만한 이정표가 될 전망이다. 블룸버그통신에 따르면 터너스가 이 제품 개발을 직접 주도해왔으며, 그의 취임 시점 자체가 출시에 맞춰졌다는 해석도 나온다. 접었을 때는 여권 크기의 일반 스마트폰처럼 작동하다가 펼치면 책처럼 바깥쪽으로 열리며 태블릿 크기의 화면이 드러나는 구조로, 일반 스마트폰처럼 쓸 수 있는 5.3인치 외부 화면과 펼치면 나타나는 7.8인치 내부 화면 등 두 개의 화면을 갖출 것으로 예상된다. 일부 유출 정보에 따르면 페이스 ID 대신 터치 ID를 탑재하고, 멀티태스킹에 최적화된 초박형 디자인으로 데뷔할 가능성도 제기된다. 가격은 만만치 않을 전망이다. 여러 매체 보도와 시장조사업체 IDC의 나빌라 포팔 수석 리서치 디렉터에 따르면 예상 소비자가격은 2,000~2,500달러 수준에 달할 것으로 추정된다. 포팔 디렉터는 높은 가격에도 불구하고 이 제품이 상당한 성공을 거둘 것으로 내다봤는데, 최상위층 소비자를 겨냥한 제품인 만큼 이들이 구매를 위해 줄을 설 것이라는 설명이다. 시장 전문가들은 이 프리미엄 폴더블 기기가 판매가를 끌어올리는 동시에 애플에 새로운 마진 성장 동력을 제공할 것으로 기대하고 있다. IDC는 애플이 출시 첫해에만 1,000만 대 이상을 출하하며 침체가 예상되던 폴더블 시장 전체를 구해낼 것으로 내다봤다. 이에 힘입어 올해 폴더블 부문이 12.6% 성장하고 내년에는 성장률이 18%로 가속화될 것으로 IDC는 전망했으며, 2027년까지 애플이 전 세계 폴더블폰 출하량의 40%, 1,700만 대 이상을 차지할 것으로 예상했다. ▶②편에서 계속됨 kimhyun01@newspim.com 2026-09-01 00:06