SanDisk, HBM 대체할 고대역폭 플래시 메모리(HBF) 공개: AI 시대 게임 체인저 될까?

SanDisk가 HBM(High Bandwidth Memory)의 대안으로 NAND 플래시 기반의 HBF(High Bandwidth Flash)를 공개하며 메모리 시장에 새로운 바람을 불어넣고 있습니다. HBM 수준의 대역폭을 제공하면서도 8~16배 더 큰 용량을 더 낮은 비용으로 제공한다는 점에서 AI 워크로드에 최적화된 솔루션으로 주목받고 있습니다. 이번 발표는 Western Digital과의 분리 이후 SanDisk의 혁신적인 행보를 보여주는 대표적인 사례로 평가됩니다.

HBM을 겨냥한 SanDisk의 HBF 기술

SanDisk는 최근 투자자의 날 행사에서 대용량 SSD와 함께 DRAM 대체 기술인 3D Memory Matrix를 공개하며 기술력을 과시했습니다. 특히 HBF는 AI 추론 워크로드 처리에 적합하도록 NAND 플래시를 활용하여 HBM의 대역폭을 유지하면서도 용량은 획기적으로 늘리는 것을 목표로 합니다. SanDisk는 HBF를 통해 HBM과 유사한 비용으로 8~16배 더 큰 용량을 제공하고자 합니다.

BiCS 기술과 CBA 웨이퍼 본딩의 결합

SanDisk가 공개한 자료에 따르면 HBF는 BiCS 기술과 CBA(Chip-to-Base Array) 웨이퍼 본딩 기술을 결합하여 고밀도 적층을 구현합니다. 독자적인 적층 기술을 통해 다이의 뒤틀림 현상을 최소화하여 구조적인 문제 없이 16단 적층이 가능하다고 합니다. 이는 HBF의 고용량 및 고성능을 가능하게 하는 핵심 기술입니다.

최대 4TB까지 확장 가능한 HBF 아키텍처

HBF의 아키텍처는 지난 1년간 개발되었으며, 개발 과정에서 주요 AI 기업들의 의견을 적극적으로 반영했습니다. HBF 스택은 TSV(Through-Silicon Via)와 마이크로 범프를 통해 연결된 여러 개의 HBF 코어 다이로 구성됩니다. 이는 로직 다이 및 PHY와 인터페이스하며, GPU, CPU, TPU 또는 SoC 다이와 연결됩니다. HBF 스택은 HBM과 유사하게 인터포저 위에 배치됩니다.

HBM과 유사한 인터페이스 및 프로토콜 조정

HBF는 HBM을 완전히 대체하는 것은 아니지만, 동일한 전기적 인터페이스를 공유하므로 SanDisk에 따르면 약간의 프로토콜 조정만 필요합니다. HBM을 사용하는 GPU가 총 192GB의 메모리를 제공하는 반면, HBF와 HBM을 결합하면 메모리 용량을 3TB까지 늘릴 수 있습니다. HBF만으로 최적화된 설정에서는 최대 4TB까지 확장이 가능합니다.

SanDisk의 HBF 로드맵

SanDisk의 HBF 로드맵은 용량, 읽기 대역폭, 에너지 효율성에 초점을 맞춰 기술 발전을 계획하고 있습니다. 1세대 HBF는 이러한 지표에 대한 기준선을 설정하고, 2세대에서는 용량이 1.5배, 읽기 대역폭은 1.45배 증가할 것으로 예상됩니다. 3세대에서는 용량과 읽기 대역폭이 초기 버전에 비해 두 배로 증가하고 에너지 효율성은 0.64배로 감소할 것으로 예상됩니다.

업계의 반응과 SanDisk의 전략

HBF는 1000억 달러 규모의 HBM 시장에 막대한 투자를 하고 있는 삼성이나 SK하이닉스와 같은 경쟁사로부터 반발을 받을 가능성이 높습니다. SanDisk는 이러한 점을 고려하여 개방형 표준 생태계를 구축하고 업계 전문가와 주요 파트너로 구성된 기술 자문위원회를 설립할 계획입니다. 이는 HBF 기술의 확산과 표준화를 위한 SanDisk의 전략으로 해석됩니다.

결론

SanDisk의 HBF는 HBM 시장에 강력한 도전자가 될 수 있을 뿐만 아니라, AI 시대에 필요한 고성능, 고용량 메모리 솔루션을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. SanDisk의 지속적인 기술 혁신과 개방적인 협력 전략이 HBF의 성공적인 시장 안착에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.