삼성전자, GDDR7 D램으로 그래픽 시장 선도
삼성전자가 차세대 그래픽 메모리 시장을 이끌 ’32Gbps GDDR7 D램’을 업계 최초로 개발했습니다. 지난해 ’24Gbps GDDR6 D램’을 선보였던 삼성전자는 이번 삼성 GDDR7을 통해 기술 리더십을 더욱 공고히 했습니다. 새롭게 개발된 GDDR7 D램은 성능과 전력 효율 면에서 획기적인 개선을 이루었으며, 주요 고객사의 차세대 시스템에 탑재돼 연내 검증을 시작할 예정입니다.
특히 데이터 전송 속도를 1.5배 높이는 ‘PAM3 신호 방식’을 도입해 초당 최대 1.5TB의 데이터를 처리할 수 있는 속도를 구현했습니다. 이는 기존 GDDR6 대비 성능은 1.4배, 전력 효율은 20% 향상된 수준으로, 30GB UHD 영화 50편을 1초 만에 처리할 수 있는 속도입니다. 또, 고속 동작에 최적화된 저전력 설계와 열전도율이 높은 신소재를 적용해 발열을 최소화하며, 안정적인 품질을 제공합니다.
GDDR7, AI 시대의 핵심 메모리로 주목
삼성 GDDR7은 워크스테이션, PC, 노트북, 게임 콘솔뿐만 아니라 AI와 자율주행차 등 다양한 분야로 활용 범위를 넓히고 있습니다. 특히 엔비디아는 내년 출시 예정인 ‘지포스 RTX 50’ 시리즈에 삼성전자의 GDDR7을 우선적으로 탑재할 계획이며, 이를 통해 삼성은 시장 선점 효과를 누리고 있습니다.
업계에서는 GDDR7이 고대역폭메모리(HBM) 대비 전력 소모가 적고 가격 경쟁력이 높아 AI 산업에서도 폭넓게 응용될 것으로 전망하고 있습니다. AI 시대를 맞아 데이터 처리 속도와 전력 효율이 중요한 요소로 부상하면서, 삼성 GDDR7은 새로운 성장 동력으로 자리 잡을 가능성이 높아 보입니다.
다만, SK하이닉스와 마이크론 또한 GDDR7 양산을 준비 중이어서 경쟁은 계속될 전망입니다. 앞으로도 GDDR7 시장에서 삼성전자가 기술적 우위를 유지하며 차세대 메모리 시장을 선도할 수 있을지 주목됩니다.
<GDDR6 대비 GDDR7의 성능비교 : 자료 마이크론>
삼성 GDDR7의 등장은 RTX 50 시리즈와 같은 게임용 그래픽카드의 성능 향상을 기대하게 만들지만, 실제로 가장 큰 수혜를 입을 분야는 자율주행 전기차를 개발하는 테슬라와 같은 기업들로 보입니다.
자율주행 차량은 실시간으로 방대한 데이터를 처리해야 하며, 이를 위해 높은 대역폭과 빠른 데이터 전송 속도를 제공하는 메모리가 필수적입니다. GDDR7은 기존 GDDR6 대비 최대 60% 더 높은 속도를 제공하며, 이러한 성능 향상은 자율주행 AI 알고리즘의 처리 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.
특히 자율주행 차량은 차량 센서로부터 입력되는 실시간 데이터를 처리해야 하므로 높은 대역폭과 낮은 지연시간이 매우 중요합니다. 삼성 GDDR7은 이러한 요구를 충족시키면서도 기존 HBM보다 구현 비용이 낮고 설계가 간단하기 때문에 대규모 자율주행 차량 생산에 적합한 선택지가 될 수 있습니다.
결과적으로, GDDR7의 도입은 테슬라와 같은 기업들이 자율주행 기술의 성능을 더욱 높이면서도 비용 효율성을 확보할 수 있도록 돕는 핵심 기술로 자리잡을 가능성이 큽니다.
삼성 GDDR7 탑재한 HW5, 자율주행의 L3~L4 전환 본격화
자율주행 기술은 점점 더 고도화되며, 차량이 처리해야 할 데이터의 양과 연산 요구량이 급격히 증가하고 있습니다. 테슬라의 차세대 자율주행 컴퓨터 HW5는 GDDR7 메모리를 탑재하며, 자율주행의 L3 단계를 넘어 L4~L5 수준으로의 전환을 본격화할 핵심 기술로 주목받고 있습니다.
삼성 GDDR7은 최대 32Gbps의 속도를 제공하며, 기존 GDDR6 대비 성능은 1.4배, 전력 효율은 20% 이상 향상된 제품입니다. 이러한 고성능 메모리는 초당 1.5TB의 데이터 대역폭을 제공해 L3~L5 자율주행이 요구하는 방대한 데이터를 실시간으로 처리할 수 있는 기반을 제공합니다.
삼성전자의 발표에 따르면, 자율주행 단계가 고도화될수록 필요한 D램 용량과 대역폭은 크게 증가합니다. L3 단계에서는 약 70GB의 D램과 초당 200GB의 대역폭이 필요하며, L4 단계에서는 100GB의 D램과 초당 300GB, 완전 자율주행인 L5 단계에서는 200GB의 D램과 초당 2TB의 대역폭이 요구됩니다.
HW5에 탑재될 GDDR7은 이러한 요구를 충족시키기에 적합한 솔루션으로, 고성능과 함께 전력 효율을 고려한 설계가 자율주행 차량에 최적화된 선택지로 떠오르고 있습니다.
HBM, 성능은 뛰어나지만 높은 가격이 걸림돌
물론 L5 자율주행을 위한 또 다른 기술로 HBM4E도 주목받고 있습니다. 삼성전자가 2027년까지 출시를 목표로 개발 중인 HBM4E는 초당 2TB의 대역폭과 48GB의 용량을 제공하며, 극도로 고도화된 자율주행 연산을 지원할 수 있는 성능을 갖추고 있습니다.
하지만 HBM4E는 그 성능만큼 높은 제조 비용으로 인해 적용이 제한적일 가능성이 높습니다. 차량 제조사 입장에서, 대량 생산되는 자율주행 차량에 HBM4E를 탑재하기에는 가격 부담이 크기 때문입니다.
반면, GDDR7은 상대적으로 경제적인 비용으로 높은 대역폭을 제공하며, L4와 L5 자율주행 차량의 요구를 충족시킬 수 있습니다. 특히, 테슬라를 비롯한 주요 자동차 제조사들이 GDDR7을 탑재한 자율주행 시스템을 통해 고도화된 자율주행 기술을 대중화하려는 움직임을 보이고 있어, GDDR7이 자율주행 기술 전환의 주축이 될 가능성이 큽니다.
테슬라의 자율주행 하드웨어 변천사
1. HW3: 자율주행의 새로운 도약
테슬라는 HW3를 통해 자율주행 기술의 새로운 가능성을 열었습니다. HW3는 이전 세대인 HW2.5와 비교해 약 2.5배 향상된 성능을 제공하며, 핵심은 테슬라가 자체 설계한 ‘FSD 칩(Full Self-Driving Chip)’입니다. 이 칩은 삼성의 14nm 공정으로 제작되었으며, 12개의 ARM Cortex-A72 CPU와 2개의 신경망 어레이를 탑재하고 있습니다.
이를 통해 초당 36조 회의 연산이 가능하며, 초당 2,300프레임의 이미지를 처리해 HW2.5보다 21배 높은 이미지 처리 성능을 자랑합니다. HW3는 8개의 카메라와 기존 센서를 그대로 활용해 하위 호환성을 유지하면서도, 더 강력한 연산 능력을 통해 테슬라의 FSD 기술 구현을 위한 기반을 마련했습니다.
2. HW4: 더 똑똑해진 자율주행 하드웨어
HW4는 HW3에서 크게 발전된 플랫폼으로, 2023년부터 테슬라 차량에 적용되었습니다. HW4의 핵심은 삼성의 7nm 공정으로 제작된 ‘FSD 컴퓨터 2’ 칩으로, HW3 대비 최대 8배 더 강력한 연산 능력을 제공합니다. 또한, 16GB의 RAM과 256GB의 저장 공간을 탑재해 데이터 처리 효율성을 크게 높였습니다.
HW4는 고해상도 카메라, 안개 제거 기능을 갖춘 센서, 그리고 새로운 레이더 모듈을 통해 차량 주변 환경을 더욱 정밀하게 인식할 수 있게 되었으며, 자율주행 안정성을 강화했습니다. 다만 초기에는 HW3의 소프트웨어를 에뮬레이션해 사용했으며, HW4 전용 소프트웨어는 텍사스 기가팩토리의 데이터 센터가 완공된 이후 본격적으로 훈련 및 적용될 예정입니다.
3. HW4에서 FSD가 비약적으로 발전한 이유
HW4에서 FSD(Full Self-Driving) 기술이 비약적으로 발전한 주요 요인은 두 가지입니다. 첫째, 하드웨어 성능의 대폭 향상입니다. HW4는 더 강력한 연산 능력과 향상된 카메라 및 센서를 통해 복잡한 주행 환경에서도 정확한 판단을 내릴 수 있습니다. 둘째, 소프트웨어와 데이터 처리 능력의 개선입니다.
새로운 고해상도 카메라와 추가된 센서를 통해 더 많은 데이터를 수집하고 이를 학습함으로써, 이전 세대보다 더 정교한 자율주행 능력을 제공합니다. 이러한 발전은 테슬라의 자율주행 기술을 한 단계 더 끌어올렸으며, 2026년에 예정된 HW5는 HW4 대비 10배 더 강력한 연산 능력을 제공할 것으로 기대되고 있습니다. 이는 테슬라의 자율주행 기술이 더욱 완성도 높은 방향으로 나아가고 있음을 보여줍니다.
4. 테슬라 HW5, 차세대 자율주행 컴퓨터의 새로운 기준
테슬라의 차세대 자율주행 컴퓨터 HW5(AI5)는 2026년 1월 출시를 목표로 개발 중이며, 현재 HW4 대비 약 10배, 추론 성능 면에서는 최대 50배 이상의 향상을 기대하고 있습니다. 하지만 성능 향상과 함께 전력 소비도 크게 증가해 복잡한 환경을 처리할 때 최대 800와트를 사용할 것으로 보이며, 이는 HW3와 HW4의 약 300와트에 비해 상당히 높은 수치입니다.
HW5에는 삼성전자의 ‘Weather Proof’ 카메라가 탑재될 가능성이 높은데, 이 카메라는 8MP 센서, 렌즈 가열 기능, 방수 코팅, 가변 조리개, 유리·플라스틱 혼합 렌즈 등으로 구성되어 다양한 환경에서도 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 설계되었습니다.
HW5는 2025년 12월부터 양산 차량에 적용될 예정이며, 초기에는 HW4와 유사하게 에뮬레이션 모드에서 작동할 가능성이 있습니다. HW4는 현재 HW3 대비 3~5배 향상된 성능을 제공하고 있지만, HW5는 이를 넘어 자율주행 기술의 새로운 기준을 제시할 것으로 보입니다.
특히 HW5는 추론 성능, 안전성, 신뢰성을 대폭 강화하며, 다양한 주행 조건에서도 보다 효율적으로 작동할 수 있는 기반을 제공합니다. 테슬라는 이러한 하드웨어 혁신을 통해 완전 자율주행(FSD) 실현에 한 걸음 더 다가가며, 미래 모빌리티 시장에서의 선도적 입지를 공고히 다질 계획입니다.
결론 : GDDR 시장은 HBM 만큼이나 중요하다.
삼성전자는 테슬라의 자율주행 시스템 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다. 테슬라의 FSD 1과 2 칩은 삼성전자의 파운드리에서 생산되었으며, 2023년 보도에 따르면 HW5에 탑재될 FSD 차기 모델 역시 삼성전자의 4나노 공정을 통해 생산될 것으로 전망되고 있습니다.
삼성은 자율주행 기술을 포함한 AI와 모바일을 디램 시장의 3대 성장축으로 삼고 있으며, 이 중 자율주행 분야에서의 잠재력을 높이 평가하고 있습니다. 테슬라와 삼성의 협력은 자율주행 기술 발전뿐만 아니라 반도체 시장의 미래 전략에서도 중요한 사례로 주목받고 있습니다.
현재 테슬라 HW4에 탑재된 메모리는 16GB의 GDDR6으로, 이는 레벨2 수준의 자율주행 성능을 지원하는 데 충분한 사양입니다. 그러나 운전자가 핸들에서 손을 놓을 수 있는 L3 단계의 자율주행을 구현하기 위해서는 약 70GB 수준의 GDDR7 디램이 필요할 것으로 보입니다.
이러한 L3 기술이 상용화된다면, 현재 연간 약 200만 대 수준인 전기차 생산량이 폭발적으로 증가할 가능성이 큽니다. 이는 메모리 기술 발전이 단순히 성능 향상을 넘어 전기차 산업 전반에 큰 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.
현재 메모리 시장에서는 HBM(High Bandwidth Memory)이 많은 주목을 받고 있지만, 자율주행 기술이 발전함에 따라 GDDR 메모리의 중요성이 점차 부각되고 있습니다. 특히, HW5의 출시와 함께 GDDR7 메모리의 수요가 가시화될 것으로 보입니다.
삼성은 이처럼 GDDR 메모리의 성장이 자율주행 시장에서 중요한 역할을 할 것으로 예상하고 있으며, 이를 디램 시장의 성장 동력으로 활용하려는 전략을 펼치고 있습니다. 자율주행 기술의 진보와 함께 GDDR 메모리의 영향력은 HBM을 보완하며 독자적인 성장 궤도를 그릴 것으로 전망됩니다.