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포인트엔지니어링, 'MEMS 핀' 제품군 양산 개시

반도체 부품 및 소재 제조 전문업체 포인트엔지니어링은 신규 사업인 MEMS 핀(Pin) 제품의 라인업을 공개하고 양산에 돌입한다고 9일 밝혔다. 포인트엔지니어링은 지난 2020년부터 사업을 시작한 이후 개발과 양산 준비에 매진해왔으며, 올해 2분기부터 국내외 일부 고객에세 공급을 시작한 바 있다. 이후 고성능 반도체 검사를 위해 필요한 고정밀 형상의 마이크로 핀 라인업을 자사 홈페이지에 공개하고 공격적인 영업을 진행할 계획이다. 공개된 라인업은 HBM과 같은 고사양 메모리 및 고집적 비메모리 반도체 칩 검사용 '버클링 프로브 핀', 팩키지 테스트용 '스프링 프로브 핀', 메모리 칩 검사용 '마이크로 캔티레버 핀' 등이다. 포인트엔지니어링의 독창적인 MMPM(Micro MEMS PEC Mold) 방식을 이용해 생산한 MEMS 핀(Pin)은 20:1의 고종횡비로 100마이크로미터(㎛) 높이에 5마이크로미터 선폭을 가지고 있다. 이를 통해 기존 핀으로는 한계가 있는 고집적 협피치의 반도체 검사가 가능하다. 또한 멀티 빔(Multi Beam)을 형성해 힘 제어 용이성 제공 및 체적과 표면적을 증가시킨 고전력 반도체 테스트도 가능하다. 포인트엔지니어링 관계자는 "최근 반도체 AI용 연산, HBM과 같은 고속 및 고집적 반도체 생산이 증가함에 따라 관련 검사기술이 빠르게 변화하고 있다"며 "포인트엔지니어링의 마이크로 핀은 기존 제조사들의 한계를 넘어서는 성능과 품질, 가격경쟁력 측면에서 고객들로부터 긍정적인 반응을 얻고 있다"고 밝혔다. 이미 일부 고객은 포인트엔지니어링의 마이크로 핀을 통해 검사 신뢰성을 높임으로써 칩메이커 양산이 승인됐으며, 현재 다수의 고객과 양산 및 제품 라인업을 위한 조율과 시제품 생산에 돌입했다. 포인트엔지니어링의 마이크로 핀 총 길이가 가장 짧게는 1.5mm로, 기존 4~4.5mm 수준인 AP 칩 검사용 프로브 카드의 핀 대비 1/4 수준으로 축소됐고, 안정된 핀 포스, 상대적으로 높은 전기적 특성, 100만번 이상 접촉 테스트를 통한 신뢰성 등을 확보했다. 회사측은 수율 문제에 대해서도 "설비 자동화 및 공정개선을 통해 현재 85% 이상을 확보했다"며 "현재 월 100만 핀 양산 체제에서 올해 연말까지 월 300만 핀으로 확대시킨 후 2025년 4분기까지 1000만 핀 양산을 목표로 하고 있다"고 밝혔다. 안범모 포인트엔지니어링 대표이사는 “현재 90~200㎛ 피치에서 포고 스프링 핀의 한계를 극복한 One Mold MEMS 스프링 핀을, HBM과 같은 고성능 반도체 검사의 대안이자 MEMS 핀을 필요로 하는 다수의 고객에게 합리적인 가격으로 제공할 수 있을 것”이라고 설명했다. 안 대표는 이어 “지속적인 연구개발을 통해 독자적인 표준형 제품을 올해 말까지 개발할 예정"이라며 "MMPM 기술을 이용한 파인피치 가이드 플레이트, 마이크로 기어, 마이크로 금형, 마이크로 범프 등의 제품으로 세계시장에서 우위를 선점하겠다”고 덧붙였다.

2024.09.09 09:29장경윤

中 D램 물량 공세 심상치 않다…삼성·SK도 동향 파악 '분주'

창신메모리(CXMT) 등 중국 메모리 업체가 공격적인 생산능력과 생산량 확대에 나서고 있어 예의주시되고 있다. 레거시 D램 수익성에 악영향을 끼칠 수 있기 때문에 삼성전자·SK하이닉스 등 국내 기업들도 이들의 동향 파악에 적극 나서고 있는 것으로 알려졌다. 5일 업계에 따르면 중국 메모리 기업의 급격한 생산능력 확대에 따라 삼성전자·SK하이닉스의 레거시 D램 사업에 수익성 저하가 우려되고 있다. 현재 중국은 레거시 D램을 중심으로 생산능력을 확대하는 추세다. 중국 주요 D램 제조업체로는 창신메모리(CXMT), 푸젠진화반도체(JHICC) 등이 있다. 특히 CXMT는 2016년 설립된 이래로 중국 정부의 지원 하에 현지 최대 D램 제조업체로 성장했다. 최근에는 HBM(고대역폭메모리) 양산 준비에도 나서고 있다. 업계 및 증권가가 추산하는 CXMT의 총 D램 생산능력은 2022년 월 7만장 수준에서 2023년 월 12만장, 올해에는 월 20만장으로 가파르게 성장할 전망이다. 주력 생산제품은 17·18나노미터(nm) 공정 기반의 DDR4·LPDDR4 등이다. 현재 양산되는 최선단 D램이 12나노 공정 기반의 DDR5·LPDDR5X 등임을 고려하면 성숙(레거시) 제품에 해당한다. 그럼에도 업계는 CXMT의 생산능력 확대에 상당한 관심을 기울이고 있다. CXMT가 당초 예상보다 D램 공급을 공격적으로 전개하면서, 국내 레거시 메모리 매출 및 수익성에 악영향을 끼칠 수 있기 때문이다. 실제로 시장조사업체 디램익스체인지에 따르면 16Gb(기가비트) 기준 DDR4 현물 가격은 지난해 하반기 3달러 선에서 올해 상반기 3.5달러까지 오른 뒤, 올 하반기 3.3달러 선으로 하락했다. DDR5의 경우 지난해 10월 4.2달러 선에서 올 상반기 4.5달러를 넘겨, 올 하반기에는 5달러에 근접한 수준이다. 이에 따라 DDR4 대비 DDR5에 붙은 가격 프리미엄도 지난달 말 기준 53.9%로 6개월 전인 36.9% 대비 크게 증가했다. 노무라증권은 최근 보고서를 통해 "중국 업체들의 급격한 생산 확대로 메모리 업계가 수익성에 훨씬 더 부정적인 영향을 받을 것으로 예상돼, 이에 대한 대비가 필요한 상황"이라며 "특히 CXMT는 막대한 설비 투자로 이미 월 16만 개의 생산능력을 확보하고 있으며, 이는 전체 D램 시장에서 웨이퍼 기준 약 10%, 비트(bit) 기준 약 5%에 해당하는 수치"라고 설명했다. 삼성전자, SK하이닉스 등 국내 메모리 소자업체는 12나노 수준의 DDR5 등 최선단 D램으로의 전환 투자를 서두르고 있다. 동시에 중국 메모리 업계의 투자 동향 파악에도 적극적으로 나서는 분위기다. 국내 반도체 업계 관계자는 "올해 CXMT으로부터 상당한 양의 제품 수주를 확정지은 상황"이라며 "국내 메모리 업체에서도 CXMT의 투자 동향에 깊은 관심을 가지고 있어, 최근 관련된 문의가 왔다"고 설명했다. 또 다른 관계자는 "올해 CXMT와 YMTC 등 중국 메모리 기업들의 설비투자가 매우 활발하다"며 "특히 CXMT의 경우 올 상반기까지 중국 베이징 팹에 당초 업계 예상을 뛰어넘는 규모의 설비를 도입했다"고 밝혔다. 한편 중국 메모리 업계의 급격한 생산능력 확대는 미국의 반도체 수출 규제에 따른 영향이 크다는 분석이다. 앞서 미국 정부는 지난 2022년 10월 자국의 반도체 장비 및 기술이 중국으로 유입되는 것을 사실상 금지하는 규제안을 시행했다. 범위는 18나노미터(nm) 이하 D램, 128단 이상 낸드플래시, 14나노 이하 시스템반도체 등이다. 반도체 업계 관계자는 "현재 중국 반도체 기업들은 미국 규제 강화를 우려해 설비투자를 서둘러 진행하려는 추세"라며 "미국 대선 등 향후 다가올 영향을 가늠하기 힘들어 중장기적인 로드맵보다는 단기적인 투자에 집중하고 있다"고 설명했다.

2024.09.05 10:04장경윤

SK하이닉스, 이달 말부터 'HBM3E 12단' 제품 양산 시작

SK하이닉스가 최선단 HBM(고대역폭메모리) 양산을 차질없이 진행한다. 올해 초 HBM3E 8단 제품을 업계 최초로 공급한 데 이어, 이달 말부터 HBM3E 12단 제품 양산에 돌입할 예정이다. 김주선 SK하이닉스 사장(AI Infra 담당)은 4일 '세미콘 타이완'에서 'AI 메모리 기술의 새로운 가능성을 열다'를 주제로 키노트를 진행했다. 이날 김 사장은 AI 산업 발전에 대응하기 위한 메모리 반도체의 중대한 요소로 전력 문제를 짚었다. 오는 2028년에는 데이터센터가 현재 소비하는 전력의 최소 두 배 이상을 사용할 것으로 추정되며, 충분한 전력 공급을 위해 소형모듈원전 같은 새로운 형태의 에너지가 필요할 수도 있다. 또한 데이터센터에서 더 많은 전력이 사용되면 비례해서 발생하는 열도 늘어나는 만큼, 효과적인 방열 솔루션을 찾아야 한다. 이를 위해 SK하이닉스는 파트너들과 함께 고용량, 고성능에도 전력 사용량을 최소화해 열 발생을 줄일 수 있는 고효율 AI 메모리 개발을 시도하고 있다. 김 사장은 "AI 구현에 적합한 초고성능 메모리 수요가 증가하고 있다"며 "챗GPT가 도입되기 전까지 대역폭과 관련된 문제는 그다지 중요하지 않았으나, AI 기술이 발전할수록 메모리 대역폭 향상에 대한 요구가 점점 더 커지고 있다"고 설명했다. 이런 장애물들을 극복하기 위해 SK하이닉스는 현재 HBM3E, 고용량 서버 DIMM, QLC 기반 고용량 eSSD와 LPDDR5T를 시장에 공급하고 있다. SK하이닉스는 올해 초부터 HBM3E 8단 제품을 업계 최초로 공급 중이며, 이번달 말부터 HBM3E 12단 제품 양산에 돌입할 계획이다. 한편 일반 서버와 비교해 AI 서버는 4배 이상의 메모리 용량이 필요한데, 이를 위해 회사는 TSV 기술 기반 서버용 256GB DIMM을 공급 중이다. 또한 SK하이닉스는 QLC 기반 고용량 eSSD를 양산하는 유일한 공급업체로, 향후 전력 효율과 공간 최적화에 크게 기여할 120TB 모델을 선보일 계획이다. 마지막으로 LPDDR5T는 초당 9.6기가비트의 속도로 데이터를 처리하는 온디바이스 AI에 최적화된 제품이다. 미래를 위한 제품과 기술 개발도 순조롭게 진행하고 있다. SK하이닉스는 HBM4를 고객 요구에 맞춰 적기에 공급할 수 있도록 순조롭게 개발 중이다. 베이스다이에 로직 기술을 처음으로 적용하는 HBM4는 TSMC와 협업을 통해 생산할 예정이다. 낸드 분야에서도 SK하이닉스는 최첨단 제품을 지속 개발할 예정이다. 또한 SK하이닉스는 최대 40Gbps를 지원하는 업계 최고 성능의 GDDR7을 양산할 준비가 마무리 단계에 들어섰으며, 혁신적인 대역폭과 전력을 갖춘 LPDDR6도 개발하고 있다. 제품, 기술 개발을 위한 R&D 투자뿐만 아니라 인프라 투자도 계획대로 진행할 예정이다. 김 사장은 "SK하이닉스는 부지조성 공사가 순조롭게 진행 중인 용인 반도체 클러스터에 최첨단 생산시설을 구축할 예정으로, 이곳을 기반으로 글로벌 여러 파트너들과 긴밀한 협력을 나누게 될 것"이라며 "SK하이닉스는 2028년 양산을 목표로 미국 인디애나에 첨단 패키지 공장과 R&D 시설을 건설할 계획으로, 주요 고객 및 파트너들과의 협력을 강화하는데 도움이 될 것"이라고 밝혔다.

2024.09.04 17:30장경윤

삼성전자, 갤럭시S25향 모바일 '1b D램' 공급 난항

삼성전자가 최선단 모바일용 D램 사업에 난항을 겪고 있다. 최근 갤럭시S25 시리즈에 공급하기 위한 1b D램(5세대 10나노급 D램) 샘플이 저조한 수율 문제로 적기에 공급되지 못한 것으로 파악됐다. 4일 지디넷코리아 취재를 종합하면 삼성전자 MX사업부는 지난달 DS사업부에 1b 기반 LPDDR(저전력 D램) 샘플 공급 차질에 따른 우려를 전달했다. 1b D램은 선폭이 12나노미터(nm) 수준인 D램으로, 현재 양산되고 있는 D램 중 가장 최선단에 해당한다. 삼성전자의 경우 지난해 5월 16Gb(기가비트) 1b DDR5 양산을 시작했다. 이후 삼성전자는 HPC(고성능컴퓨팅) 시장을 겨냥해 지난해 9월 32Gb 1b D램을 개발하고, 수율을 끌어올리는 데 집중해 왔다. 동시에 삼성전자는 모바일에 탑재되는 1b LPDDR 제품을 개발해 왔다. 주 적용처는 갤럭시S25 시리즈다. 갤럭시S25는 삼성전자가 내년 1분기 출시할 예정인 최신형 플래그십 스마트폰이다. 그러나 최근 해당 계획에 차질이 생겼다. DS사업부는 12·16Gb 등 다양한 성능의 1b LPDDR 샘플을 지난달까지 MX사업부에 전달하기로 했으나, 수율 문제로 필요한 물량을 공급을 하지 못했다. 통상 반도체는 80% 이상의 수율을 확보해야 안정적이고 경제적인 양산·공급이 가능하다. 삼성전자의 모바일용 1b D램의 구체적인 수율은 밝혀지지 않았으나, 내부에서 충분한 물량 확보가 어렵다는 판단이 나온 만큼 수율이 목표치에 크게 미치지 못 했을 것이라는 게 업계의 시각이다. 사안에 정통한 관계자는 "모바일용 1b D램 수율이 당초 예상보다 개선되지 않아 공급 일정이 늦아지고 있다"며 "이에 MX 측이 항의했고, D램 탑재 계획을 점검하고 있는 상황"이라고 밝혔다. 또 다른 관계자는 "고성능컴퓨팅(HPC)용 1b D램의 수율 향상은 그간 상당한 진전이 있었으나, 모바일용 D램의 수율이 상대적으로 저조하다"며 "문제가 해결되지 않으면 3분기 삼성전자 모바일 D램의 단가에 부정적인 영향이 갈 수 있다"고 설명했다. 물론 삼성전자가 모바일용 1b D램의 수율을 개선할 수 있는 여지는 남아 있다. 모바일용 1b D램의 성능을 검증하고 있는 시스템LSI사업부도 현재까지 연구개발에 별다른 변동사항은 없는 것으로 알려졌다. 다만 갤럭시S25 출시가 반년도 채 남지 않은 만큼, 문제 해결을 위한 시간이 촉박한 것으로 관측된다. 이에 삼성전자 관계자는 "해당 내용은 사실과 다르다"고 밝혔다.

2024.09.04 14:32장경윤

ISC, 자회사 합병 결정…국내 생산법인 일원화 추진

아이에스시(ISC)는 국내 제조 자회사 아이티엠티씨(ITMTC)와 프로웰(PROWELL)의 합병을 결정했다고 4일 밝혔다. 합병 목적은 국내 생산법인 일원화를 통한 수익성, 제조 경쟁력 강화를 목표로 하고 있다. 아이티엠티씨와 프로웰은 아이에스시의 국내 생산을 전담하는 자회사로 각각 성남과 안산에 사업장을 두고 있다. 이번 합병은 아이에스시가 올해 발표한 'ISC 2.0' 프로젝트의 일환으로 주력 사업인 테스트 소켓의 경쟁력 강화를 위한 전략적 행보로 해석된다. 아이에스시는 2025년 말까지 전체 생산량의 약 90%를 베트남에서 생산하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 베트남 공장의 생산능력(CAPA) 증설과 공정 자동화를 포함한 개선 작업을 진행 중이다. 이러한 노력을 통해 글로벌 고객사에 대한 대응력을 강화하고 수익성을 극대화할 계획이다. 아이에스시 관계자는 "이번 제조 자회사 간 합병은 선택과 집중이라는 'ISC 2.0' 전략의 일환"이라며 "분산되어 있던 국내 제조 자회사 통합으로 양사가 보유한 제조 경쟁력을 극대화하고 인적자원 효율성을 높일 수 있게 되어 사업 경쟁력 강화에 기여할 것"이라고 전망했다. 또한 이 관계자는 "현재 진행 중인 베트남 공장 증설과 공정 자동화 작업을 성공적으로 마무리해 최상의 품질과 솔루션을 고객사에 제공하겠다"고 강조했다. 이번 합병 결정은 아이에스시가 글로벌 시장에서의 경쟁력을 강화하고 효율적인 생산 체계를 구축하려는 노력의 일환으로 보인다. 향후 국내 생산법인 통합과 베트남 생산기지 확대를 통해 아이에스시의 글로벌 반도체 테스트 솔루션 시장에서의 입지가 더욱 강화될 것으로 전망된다.

2024.09.04 09:57장경윤

박문필 SK하이닉스 부사장 "HBM 1등 사수...백엔드 미래 기술 확보"

"SK하이닉스는 내부 검증 절차를 통해 HBM3E의 완성도를 높인 후, 고객 테스트를 단 한 번의 문제도 없이 통과한 바 있다. 나아가 새로운 HBM 시대에 대비해 백엔드 미래 기술을 확보하는 데도 집중할 것이다." 박문필 SK하이닉스 HBM PE 담당 부사장은 4일 회사 공식 뉴스룸과의 인터뷰를 통해 이같이 밝혔다. SK하이닉스는 올 초 전사적으로 HBM 경쟁력을 강화하기 위해 관련 역량과 기능을 결집한 'HBM 비즈니스' 조직을 신설했다. 산하 조직인 HBM PE 조직 역시 ▲HBM 제품 테스트 및 검증을 통해 품질 관리를 담당하는 프로덕트 엔지니어링(Product Engineering)팀 ▲시스템 레벨에서 제품을 평가하는 어플리케이션 엔지니어링(application Engineering)팀 ▲제품 적기 개발 및 사업화 추진을 위해 고객과 회사간 협업을 주도하는 프로젝트 매니지먼트(Project Management)팀을 산하에 배치해 전문성을 강화했다. 박 부사장은 'HBM 1등' 리더십을 수성하기 위해 가장 중요한 것으로 '적기(適期)'를 꼽으며 "제품을 적시에 개발하고 품질을 확보해 고객에게 전달하는 것이 가장 중요하다"고 설명했다. 또한 그는 “HBM PE 조직은 품질 경쟁력뿐만 아니라 제품 생산성까지 극대화하는 데 많은 노력을 기울이고 있다”고 덧붙였다. HBM은 적층되는 칩의 수가 많은 만큼 여러 품질 문제가 발생할 수 있다. 또한 GPU와 결합하는 SiP(시스템 인 패키지) 등 다양한 조건에서 성능을 종합적으로 확인해야 하기에 테스트 과정이 오래 걸릴 수밖에 없다. 때문에 제품을 빠르게 검증하고, 고품질을 확보할 수 있는 테스트 베이스라인을 만드는 것이 중요하다. 박 부사장은 "HBM PE 조직은 제품의 개선점을 빠르게 찾아 양산 역량까지 확보할 수 있는 기술 노하우를 보유하고 있다"며 "대표적으로 내부 검증 절차를 통해 HBM3E의 완성도를 높인 후 고객 테스트를 단 한 번의 문제도 없이 통과한 사례가 이를 입증한다"고 설명했다. 고객의 목소리에 귀 기울여 HBM의 품질을 더 높이고, 신제품 기획 및 개발 일정을 조율하는 것 또한 HBM PE 조직의 주요 임무다. 이를 위해 박 부사장은 HBM 주요 고객사를 위한 오픈랩(Open Lab)을 운영 중이며, 이 랩은 대내외 소통 창구 역할을 하며 주어진 과제에 기민하게 대응하고 있다. 박 부사장은 입사 후 약 15년간 D램 설계 직무를 수행한 후 2018년 D램 PE 직무로 전환했다. 당시 4명의 소수 구성원으로 출발했던 팀은 5년여 만에 70여 명의 조직으로 성장했다. PE 업무에 자신이 보유한 D램 설계 노하우를 접목시키며 혁신을 불어넣은 박 부사장의 노력 덕분이었다. 그동안 사내 SKMS 실천상을 4번이나 수상하며 능력을 인정받았던 박 부사장은 가장 난이도가 높았던 제품으로 HBM을 꼽았다. 박 부사장은 "지난 2022년 쉽지 않았던 HBM3 고객 인증을 잘 해결해냈던 일이 기억에 남는다"며 "고객 시스템 레벨에서 적용할 수 있는 솔루션까지 확보하며 대응 역량의 수준을 한층 높이는 성과도 얻었다"고 밝혔다. 박 부사장의 다음 목표는 12단 HBM3E와 HBM 6세대 제품인 HBM4의 성공적인 사업화다. 그는 "객관적인 데이터를 바탕으로 우리 제품의 압도적인 성능과 경쟁력을 고객이 이해할 수 있도록 기술 협업 및 신뢰 관계를 잘 구축해 나가겠다"며 "특히 새로운 HBM 시대에 대비해 백엔드 미래 기술을 확보하는 데도 집중할 것"이라고 강조했다. 마지막으로 박 부사장은 "HBM이 고객별 맞춤형 커스텀(Custom) 제품으로 다양하게 변모하면서, 새로운 제품 설계 방식이 도입되고 테스트 관점에서도 기존 패러다임의 전환이 이루어질 것으로 예측하고 있다"며 "HBM PE 조직은 이에 대비해 다양한 이해관계자들과 협업 프로세스를 구축하며 관련 인프라를 확충하고, 이 분야 인재들을 발굴·육성하기 위해 노력할 것"이라고 강조했다.

2024.09.04 09:51장경윤

SK하이닉스, "16단 HBM에도 '어드밴스드 MR-MUF' 적용 가능성 확인"

"오는 2025년 양산 예정인 HBM4는 이전 세대 대비 성능 및 에너지 효율이 높을 것으로 기대하고 있다. 특히 16단 제품의 경우, 어드밴스드(Advanced) MR-MUF 기술의 적용 가능성을 확인했다." SK하이닉스 이강욱 부사장(PKG개발 담당)은 3일 '세미콘 타이완'에서 회사의 HBM 경쟁력에 대해 이같이 말했다. 이날 'AI 시대를 대비하는 HBM과 어드밴스드 패키징 기술'을 주제로 세션 발표를 진행한 이 부사장은 HBM 시장의 가파른 성장세를 예견했다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 메모리로, 기존 D램에 비해 데이터 처리 성능이 뛰어나다. HBM은 현재 5세대 제품인 HBM3E까지 상용화에 성공했다. 8단, 12단 HBM3E는 초당 1.18TB 이상의 데이터를 처리하며 최대 36GB 용량을 지원한다. HBM4는 12, 16단으로 공급되며 용량은 최대 48GB까지, 데이터 처리 속도는 초당 1.65TB 이상으로 성능이 발전한다. HBM4부터는 베이스 다이에 로직 공정을 적용함으로써, 성능 및 에너지 효율 향상을 기대하고 있다. 이와 같은 시장 성장세에 맞춰 HBM 분야 리더인 SK하이닉스는 2015년 업계 최초로 HBM 제품을 양산한 후, 연이어 최고 성능의 HBM 제품들을 세계 최초로 출시하면서 업계를 선도하고 있다. 오는 2025년에는 HBM4 12단 제품도 출시할 예정이다. 특히 SK하이닉스는 독자적으로 개발한 혁신적인 패키징 기술을 통해 HBM 제품의 에너지 효율 및 열 방출(방열 성능) 측면에서 경쟁력을 갖추고 있다. SK하이닉스가 HBM 제품에 적용한 MR-MUF 패키징 기술은 낮은 본딩(칩 접합) 압력, 온도 적용과 일괄 열처리가 가능해 생산성과 신뢰성 측면에서 다른 공정보다 유리하다. 또한 높은 열전도 특성을 갖는 Gap-Fill 물질(빈 공간을 채우는 물질) 및 높은 밀도의 메탈 범프 형성이 가능해. 타 공정 대비 열 방출 면에서 30% 이상의 성능 장점을 가진다. SK하이닉스는 HBM3와 3E 8단 제품에 MR-MUF, 12단 제품에 Advanced MR-MUF기술을 적용해 양산을 하고 있으며, 내년 하반기 출하 예정인 HBM4 12단 제품에도 Advanced MR-MUF를 적용해 양산할 계획이다. 16단 제품을 위해서는 Advanced MR-MUF와 하이브리드 본딩 방식 모두에 대한 준비를 하고 있으며, 고객 니즈에 부합하는 최적의 방식을 선택할 계획이다. 특히 SK하이닉스는 16단 제품 대응을 위한 기술을 개발 중인데, 최근 연구에서 16단 제품에 대한 Advanced MR-MUF 기술 적용 가능성을 확인했다. 하이브리드 본딩 기술을 적용할 경우 제품 성능, 용량 증가 및 열 방출 측면에서 장점이 있으나, 기술 완성도 및 양산 인프라 준비 측면에서 해결해야 할 여러 선결 과제들이 있다. 두 가지 방식에 대한 기술 완성도를 빠르게 높여, 메모리 고용량화에 대한 고객 니즈에 선제적으로 대응하겠다는 전략으로 풀이된다. SK하이닉스는 HBM4 및 이후 세대 제품 개발을 준비하고 있으며, 대역폭, 용량, 에너지 효율 측면에서의 기술적 난제들을 해결하기 위해 2.5D 및 3D SiP(시스템 인 패키지) 패키징 등을 포함 다양한 대응 방안을 검토하고 있다. 또한 HBM4E 부터는 커스텀(Custom) 성격이 강해질 것으로 예상돼, SK하이닉스는 다양한 고객 요구에 효율적으로 대응하기 위한 생태계 구축 관점에서도 글로벌 파트너들과의 협력을 강화해 가고 있다.

2024.09.03 14:36장경윤

서린씨앤아이, 클레브 크라스 V RGB ROG 메모리 출시

서린씨앤아이가 3일 데스크톱PC용 DDR5 메모리 '에센코어 클레브 크라스(CRAS) V RGB ROG'를 국내 출시했다. 클레브 크라스 V RGB ROG는 에이수스 ROG(리퍼블릭오브게이머) 브랜드와 협업으로 개발된 제품이며 알루미늄 소재 방열판 옆에 ROG 로고를 각인했다. 작동 속도는 DDR5-7200MHz이며 에이수스 ROG 메인보드에 내장된 ROG 모드를 활성화하면 최대 DDR5-7400MHz로 작동한다. 방열판 위에는 고휘도 LED RGB 조명을 적용했고 에이수스, 기가바이트, 애즈락 등 주요 메인보드 제조사 RGB 제어 소프트웨어와 연동된다. 공급가는 32GB(16GB×2) 패키지가 20만원, 48GB(24GB×2) 패키지가 27만 5천원이며 제품 단종 후에도 재고 소진시까지 교환이 가능한 '라이프 타임 제한 품질 보증'이 적용된다.

2024.09.03 10:50권봉석

[신간] 반도체 전문가 김용석 석좌교수가 말하는 'AI 반도체 전쟁'

AI 시대가 열렸다. 2016년 알파고, 2022년 챗GPT가 AI 시대를 열 수 있었던 것은 모두 반도체의 힘이었다. 팬데믹을 거치면서 세계는 반도체 공급망의 중요성을 알게 됐고, 미중 반도체 패권전쟁은 AI가 촉발한 시장 격변과 맞물려서 더욱 격화되고, 경쟁은 AI 반도체 전쟁으로 옮겨가고 있는 양상이다. 앞으로 필요한 기술은 단연 AI이다. 따라서 AI 기술 트렌드 변화를 놓치지 않고, 주요 미래 기술들에 대해 알아야 하며, 앞으로 어떠한 변화가 오게 될지 잘 파악하는 것이 매우 중요하다. 또한 산업간 경계가 무너지고 있는 상황에서 AI가 다른 산업에 어떻게 활용될지 이해하는 것이 필요하다. 책 'AI 반도체 전쟁'의 저자는 삼성전자에서 31년간 시스템반도체와 이동통신 소프트웨어, 갤럭시 제품 개발에 참여했고, 이후 성균관대학교에서 10년 넘게 학생들을 가르친 뒤 현재는 가천대학교에서 반도체 인재 양성을 이어가고 있는 김용석 교수다. 이론과 실무를 모두 겸비한 시스템반도체 전문가인 그가 쉽고 명쾌하게 AI 반도체의 개념과 응용 산업에 대해 정리해 담았다. 책은 크게 세 부분으로 나누어져 있다. 1장에서는 반도체란 무엇인지, 시스템반도체의 중요성 등 반도체 관련해 다룬다. 2장에서는 AI 발전 역사, AI 반도체가 무엇이며, AI 맞춤형 메모리인 HBM(고대역폭 메모리)을 비롯해 AI가 만들어 낸 메모리들을 설명한다. 또한 AI가 촉발한 미중 반도체 경쟁 이야기도 함께 한다. 3장에서는 AI 반도체가 만들어 내는 다양한 응용 산업 분야에 관해 설명한다. AI 기술의 발전은 AI 반도체의 수요를 증가시키고, AI 반도체의 발전은 다양한 분야의 AI 산업으로 확대된다. 스마트폰뿐 아니라 가전, 자동차, 드론 제품이나 공장, 도시, 의료기기, 국방 등 전 산업의 AI화 속도가 빠르게 진행될 것이다. 또한 금융, 법률, 교육, 마케팅, 영업, 콘텐츠 제작, 디자인, 게임 개발 등에서도 AI 활용이 늘어날 것이다. AI 시대의 새로운 시작은 우리에게는 기회다. 우리는 강점인 제조업이 있고, AI 반도체를 활용할 시장도 있기 때문이다. 신제조업 경쟁에서 AI 반도체를 선점해야 우위를 점할 수 있다고 저자는 역설한다. 책 'AI 반도체 전쟁'을 통해 독자는 AI가 결코 거품이 아니며, 우리 삶에 얼마나 다양하게 활용될지 구체적으로 알게 되고, AI 반도체를 통해 어떤 산업과 비즈니스에 거대한 기회가 열릴지 새롭게 발견할 수 있을 것이다.

2024.08.30 15:57장경윤

'12단 HBM3E' 수급 다급해진 엔비디아…삼성·SK 대응 분주

엔비디아가 최근 생산 차질 논란이 불거진 최신형 AI 반도체 '블랙웰'을 당초 일정대로 양산하겠다고 밝혔다. 칩 재설계를 통한 대체품을 내놓는 것으로, HBM(고대역폭메모리) 역시 더 높은 용량의 제품을 탑재하기로 했다. 이에 따라 삼성전자, SK하이닉스 등 주요 메모리 기업도 최선단 HBM의 인증을 서두르기 위한 대응에 나선 것으로 파악됐다. 29일 업계에 따르면 삼성전자·SK하이닉스 등 주요 메모리 제조업체는 엔비디아의 최신 GPU '블랙웰' 칩 설계 변경에 따라 HBM3E 12단 인증을 서두르고 있다. 블랙웰은 엔비디아가 지난 3월 공개한 최신형 AI 반도체다. TSMC의 4나노미터(nm) 공정을 기반으로, 총 2천80억개의 트랜지스터를 집적했다. 이는 기존 GPU 대비 2배가량 많은 것으로, 2개의 GPU 다이(Die)를 10TB(테라바이트)/s의 빠른 데이터 전송 속도로 연결했기 때문에 가능한 수치다. 세부적으로 블랙웰 GPU는 전력소모량에 따라 700W급인 B100, 최대 1200W급인 B200으로 나뉜다. 당초 엔비디아는 B100 GPU 2개와 '그레이스' CPU 1개를 결합한 구조의 AI 가속기 'GB200'을 회사 회계연도 기준 2025년 4분기(2024년 11월~2025년 1월) 출시할 예정이었다. ■ SoC 재설계로 HBM3E도 8단→ 12단 변경 그러나 최근 GB200의 양산 일정에 차질이 생겼다. 업계에서 분석하는 원인은 크게 두 가지다. 하나는 B100 칩 설계의 문제, 또 하나는 GB200에 필요한 TSMC의 최첨단 패키징 'CoWoS-L'의 용량 부족이다. CoWoS는 엔비디아가 자체 개발한 2.5D 패키징 기술로, 로직반도체와 HBM을 SiP(시스템 인 패키지) 형태로 묶는 것을 뜻한다. 2.5D 패키징은 넓은 기판 모양의 실리콘 인터포저 위에 반도체 다이(Die)를 수평 배치하는 기술이다. 활용되는 소재에 따라 종류가 나뉘며, CoWoS-L의 경우 로컬실리콘인터커넥트(LSI)라는 소형 인터포저를 채용한다. 이에 엔비디아는 즉각 대응책을 수립했다. 기존 B100을 개량한 'B102'를 대체품으로 재설계하고, 이를 기반으로 'GB200A'를 제작하기로 했다. A는 공랭(Air Cooling)의 의미다. 패키징 구조 역시 변경된다. GB200은 GPU 2개를 묶어 한 칩처럼 동작하게 하고, 주변에 HBM3E 8단(24GB)을 8개 집적하는 형태다. 반면 GB200A는 GPU를 묶지 않고 B102 칩 하나에 HBM3E 12단(36GB)를 4개 집적한다. 내장된 GPU 2개가 총 HBM 8개를 운용하는 것보다 효율이 떨어지기 때문에, 단일 HBM의 용량을 높이고자 12단을 채용한 것으로 분석된다. 엔비디아는 이 같은 칩 재설계를 통해 어제(29일 한국시간) 2분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 "당초 계획대로 블랙웰 GPU 양산 공급을 연말에 진행하겠다"는 뜻을 밝혔다. ■ HBM3E 12단 공급 빨라져야…삼성·SK 대응 분주 엔비디아가 블랙웰 GPU의 양산 일정을 고수하면서, 삼성전자·SK하이닉스·마이크론 등 메모리 제조업체들의 대응 또한 분주해지고 있다. 당초보다 빨리 HBM3E 12단 제품을 엔비디아에 공급해야 하는 상황에 놓였기 때문이다. HBM3E는 5세대 HBM으로, 올해 상반기 8단 제품부터 상용화에 들어갔다. 더 많은 D램을 적층하는 12단 제품은 주요 메모리 3사 모두 고객사와의 퀄(품질) 테스트를 거치고 있으며, 아직까지 공식 승인을 받은 기업은 없다. 이에 엔비디아도 주요 메모리 제조사에 HBM3E 12단 승인을 앞당기기 위한 논의를 진행한 것으로 알려졌다. 반도체 업계 관계자는 "엔비디아의 요청에 따라 메모리 제조사들도 HBM3E 12단 물량을 급하게 늘리려는 움직임을 보이고 있다"며 "HBM3E 12단의 수율이 상대적으로 낮고, 긴급한 주문이기 때문에 메모리 제조사 입장에서도 더 높은 가격을 책정받을 수 있다는 이점을 누릴 수 있다"고 설명했다.

2024.08.30 10:04장경윤

파두, 2분기 매출 71억원 회복세…"하반기 추가 수주 기대"

데이터센터 반도체 전문기업 기업 파두(FADU)는 반기보고서 제출 공시를 통해 상반기 매출 94억원을 달성했다고 29일 밝혔다. 지난 1분기 23억원의 매출을 올린 파두는 2분기에만 71억원의 매출을 달성했다. 전분기 대비 매출 증가는 5월부터 본격화된 총 333억원 규모의 신규 수주 물량이 매출로 실현되기 시작했기 때문이다. 이에 더해 하반기에는 추가적인 수주도 기대되고 있다. 다만 올 1분기와 2분기 영업손실은 각각 162억원, 222억원으로, 상반기 누적 규모가 384억원에 달한다. 지난해(영업손실 586억원)에 이어 적자를 지속했다. 파두의 주요 고객사는 미국의 하이퍼스케일 데이터센터 업체로 알려져 있다. 최근 미국 하이퍼스케일기업들은 실적 발표를 통해 올해 하반기 및 내년도 투자계획을 기존 계획보다 확대 발표하면서 스토리지 수요 확대 전망을 높이고 있다. 특히 파두의 신제품인 5세대(Gen.5) 컨트롤러는 최근 세계 최대 반도체 행사 중 하나인 '2024 FMS'에서 메타, 웨스턴디지털과 공동으로 진행한 연설에서 "AI 학습·추론 워크로드를 위한 Compute SSD(연산전용 SSD)뿐만 아니라 고용량의 데이터를 저장하기 위한 Storage SSD(저장전용 SSD)에도 쓰일 예정"이라고 언급된 바 있다. 아울러 파두는 최근 중국시장 진출계획도 공식적으로 밝혔다. 이를 통해 칩 기반의 컨트롤러 사업뿐만 아니라 기업용 SSD 완제품 모듈 기반 사업 모델도 확대할 수 있는 기반을 마련했다. 특히 모듈 사업은 사업 초기에는 높은 재료비 및 고정비 등으로 원가부담이 높을 수 있으나 평균판매단가가 칩 기반 사업 대비 10배 이상으로 높기 때문에 물량증가에 따라 매출 및 수익성 확대에 기여할 수 있는 부분이 매우 큰 사업이다. 파두 관계자는 “2분기의 경우 모듈 사업이 매출의 대부분을 차지했기 때문에 원가부담이 좀 더 커진 것이 사실”이라며 “모듈 사업은 컨트롤러 사업 대비 투입되는 비용 수준이 절대적으로 높고 양산 물량이 적은 상태에서는 고정비 부담이 클 수 밖에 없지만 최근 모듈 사업 관련해 신규 수주가 계속 발생하고 있는 만큼 수익성도 점차 개선될 것으로 예상된다”고 설명했다. 이어 “기업용 SSD 시장의 경우 올해보다 내년도 성장률이 더 높을 것으로 전망되기 때문에 현재 여러 고객사들과 물량 확대에 대해 활발히 논의 중에 있다”며 “내년도에는 본격적인 성장궤도에 오르며 매출 뿐만 아니라 수익성 측면에서도 높은 성장률을 달성할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다.

2024.08.29 11:16장경윤

SK하이닉스, 세계 최초 10나노급 6세대 D램 '1c DDR5' 개발

SK하이닉스가 세계 최초로 10나노급 6세대 1c 미세공정을 적용한 16Gb(기가비트) DDR5 D램을 개발하는 데 성공했다고 29일 밝혔다. 이로써 회사는 10 나노대 초반의 극미세화된 메모리 공정기술을 세상에 내놓게 됐다. SK하이닉스는 2023년 2분기 10나노급(1B) D램을 양산한 이후 내년 약 2년 만에 1c DDR5 양산에 돌입한다. SK하이닉스는 “10나노급 D램 기술이 세대를 거듭하면서 미세공정의 난이도가 극도로 높아졌으나, 당사는 업계 최고 성능이 입증된 5세대(1b) 기술력을 바탕으로 설계 완성도를 높여 가장 먼저 기술한계를 돌파해냈다”며, “연내 1c DDR5의 양산 준비를 마치고 내년부터 제품을 공급해 메모리 반도체 시장의 성장을 이끌어 갈 것”이라고 강조했다. SK하이닉스는 1b D램의 플랫폼을 확장하는 방식으로 1c를 개발했다. 이를 통해 공정 고도화 과정에서 발생할 수 있는 시행착오를 줄이는 것은 물론, 업계 최고 성능 D램으로 인정받는 SK하이닉스 1b의 강점을 가장 효율적으로 1c로 옮겨올 수 있다고 회사의 기술진은 판단했다. 또, EUV(극자외선) 특정 공정에 신소재를 개발 적용하고, 전체 공정 중 EUV 적용 공정 최적화를 통해 원가 경쟁력을 확보했다. 설계 기술 혁신도 병행해 이전 세대인 1b 대비 생산성을 30% 이상 향상 시켰다. 고성능 데이터센터에 주로 활용될 1c DDR5의 동작속도는 8Gbps(초당 8기가비트)로, 이전 세대 대비 11% 빨라졌다. 또 전력효율은 9% 이상 개선됐다. AI 시대가 본격화되면서 데이터센터의 전력 소비량이 늘어나는 가운데, 클라우드 서비스를 운영하는 글로벌 고객들이 SK하이닉스 1c D램을 데이터센터에 적용하면 전력 비용을 이전보다 최대 30%까지 줄일 수 있을 것으로 회사는 기대하고 있다. 김종환 SK하이닉스 부사장(DRAM 개발담당)은 "최고의 성능과 원가 경쟁력을 동시에 충족시킨 1c 기술을 차세대 HBM(고대역폭메모리), LPDDR6, GDDR7 등 최첨단 D램 주력 제품군에 적용하면서 고객에게 차별화된 가치를 제공할 것"이라며 "앞으로도 당사는 D램 시장 리더십을 지키면서 고객으로부터 가장 신뢰받는 AI 메모리 솔루션 기업의 위상을 공고히 하겠다"고 말했다.

2024.08.29 09:13이나리

박경 SK하이닉스 부사장 "AI 시대, 메모리 단품이 아닌 솔루션으로 변화 필요"

박경 SK하이닉스 시스템아키텍처 담당 부사장이 27일 최종현학술원에서 열린 'AI 대전환 반도체가 이끈다' 컨퍼런스 토론회에서 "AI 시장에서 메모리가 단순한 부품이 아닌 솔루션으로 변화하고 있으며, 이러한 전환은 더욱 확대될 필요가 있다"고 강조했다. 박 부사장은 AI 시대에 메모리 기업이 직면한 변화에 대해 설명하며, "이제는 단순히 D램 설계 기술만으로는 충분하지 않다. 시스템이 어떻게 변하고, 어떤 기회와 도전 과제가 있는지 반도체 기술에만 국한하지 않고 '운영과 시스템'의 관점에서 바라봐야 한다"고 말했다. 그는 이러한 변화 속에서 SK하이닉스가 중요한 역할을 수행하고 있다고 덧붙였다. 이어 그는 "과거 반도체 생태계에서는 수요와 공급의 관계가 주를 이뤘지만, 앞으로는 공동 목표를 해결하는 협력 관계로 전환되어야 한다"며 "이 구조에 얼마나 신속하게 대응하느냐가 미래 제품을 빠르게 출시하는 방법이다"고 설명했다. SK하이닉스가 메모리 외의 AI 프로세서 생산에 대한 비전을 가지고 있는지에 대한 질문에 박경 부사장은 "현재로서는 메모리 이외의 반도체 개발 계획은 없다"고 명확히 밝혔다. 박 부사장은 "우리는 메모리 분야에서 시작했기 때문에, 메모리의 가치를 극대화하는 AI 전략을 세웠고, 이 전략이 성공을 거둔 후에야 다른 계획을 고려할 것"이라고 덧붙였다. 이어 박 부사장은 SK하이닉스가 HBM(고대역폭 메모리) 시장에서 1위를 차지한 것에 대해 언급하며, "우리가 잘해서 1등이 된 걸까, 아니면 하다 보니 1등이 되어서 잘한다는 평가를 받는 것일까라는 생각이 든다"고 말했다. 그는 "우리는 항상 후자라고 생각한다. 기술에 있어 지금보다 더 겸손해야 하며, 알지 못하는 것들을 찾기 위해 부단히 노력해야 한다"고 강조했다.

2024.08.27 18:03이나리

'韓 반도체' 미래기술 로드맵 나왔다…CFET·3D 메모리 주목

국내 반도체 산업의 경쟁력 강화를 위한 전략이 한층 고도화된다. 기존 선정된 45개 연구주제에 더해, CFET과 3D 적층 등 14개 핵심기술이 추가 과제로 선정됐다. 27일 '2024 반도체 미래기술 로드맵 발표회'가 양재 엘타워에서 진행됐다. 앞서 정부는 지난해 5월 반도체 초격차 기술 확보를 위한 반도체 미래기술 로드맵을 발표한 바 있다. 해당 로드맵에는 고집적 메모리·AI 반도체·첨단 패키징 및 소부장 등이 포함됐다. 추진 전략은 크게 설계 소자·설계·공정 등 세 가지로 나뉜다. 세부적으로는 ▲D램·낸드 신소자 메모리 및 차세대 소자 개발 ▲AI·6G·전력·차량용 반도체 설계 분야 원천기술 선점 ▲전·후공정 분야 핵심기술 확보로 소재·장비·공정 자립화 등이다. 이번 발표회에서는 지난해 추진 전략을 고도화한 신규 로드맵이 발표됐다. 반도체 기술이 나노미터(nm)를 넘어 옹스트롬(0.1nm)으로 넘어가는 추세에 선제 대응하기 위해, 연구주제를 기존 45개에서 59개로 총 14개 추가한 것이 주 골자다. 새롭게 추가된 주요 과제로는 CFET과 3D 메모리 등이 있다. CFET은 가장 최근 상용화된 트랜지스터 구조인 GAA(게이트-올-어라운드)를 또 한번 뛰어넘는 기술로, GAA를 수직으로 쌓아 올리는 구조다. 3D 메모리는 기존 수평으로 집적하던 셀(Cell)을 수직으로 적층하는 기술을 뜻한다. 정부 역시 반도체 분야 R&D 투자에 더 많은 지원을 펼치고 있다. 정부의 예산 투자 규모는 지난해 5천635억원에서 올해 6천361억원으로 12.8% 증가했다. 김형준 차세대지능형반도체사업단 단장은 "AI 반도체 시장이 부흥하고 있는 만큼 국내에서도 1페타바이트 급의 NPU(신경망처리장치) 개발을 추진할 것"이라며 "하이브리드 본딩과 고방열 소재, 광패키징 등 최첨단 패키징 분야도 새롭게 로드맵에 추가했다"고 밝혔다.

2024.08.27 17:35장경윤

SK하이닉스 "고객사와 CXL 2.0 인증 중…CXL 컨트롤러 개발 착수"

SK하이닉스가 차세대 메모리 'CXL(컴퓨트익스프레스링크)' 2.0 양산 준비에 속도가 붙였다. 또 그동안 중국 팹리스업체 몬타지테크놀로지로부터 구매해서 쓰던 CXL 컨트롤러를 자사 제품으로 대체하기 위해 CXL 컨트롤러 IC 자체 개발에도 착수했다. 박경 SK하이닉스 시스템아키텍처 담당 부사장은 27일 최종원학술원에서 주최한 'AI 대전환 반도체가 이끈다' 세미나 전에 기자들을 만나 “CXL 메모리 모듈은 이미 제품화가 완료된 상태로, 고객이 요청해야 양산이 가능하다”라며 “현재 샘플이 안정화돼 주요 고객사와 시스템 연동을 체크하는 이네이블링(인증)을 진행 중이다”고 밝혔다. 경쟁사인 삼성전자가 지난달 미디어 간담회에서 올해 하반기 중 CXL 2.0 양산을 시작한다고 공식 발표한 것과 달리 SK하이닉스는 아직까지 구체적인 양산 소식이 들려오지 않았다. 하지만 SK하이닉스가 고객사와 활발히 인증 단계를 진행하고 있는 만큼, 양산 준비에 속도가 붙은 것으로 보인다. 박 부사장은 “양산 예정인 CXL 2.0에는 몬타지의 컨트롤러 IC가 탑재되지만, SK하이닉스는 자체 기술을 확보하기 위해 CXL 컨트롤러 IC 개발을 진행 중이다”라고 덧붙였다. 이는 차세대 CXL 메모리에는 자사에서 개발한 컨트롤러 IC를 탑재하겠다는 목표다. 시장조사업체 욜디벨롭먼트에 따르면 2023년 기준 CXL 컨트롤러 가격은 약 60달러다. SK하이닉스가 CXL 메모리에 자체 개발한 CXL 컨트롤러를 탑재하면, 전체 생산 비용을 절감할 수 있게 된다. CXL은 생성형 AI, 데이터센터 등 처리해야 할 데이터양이 기하급수적으로 증가하면서 최근 HBM과 함께 차세대 메모리로 주목받고 있는 제품이다. SK하이닉스는 CXL을 HBM(고대역폭메모리)에 이어 '차세대 메모리의 새로운 기회'로 보고 생태계 확장에 적극적으로 나서고 있다. SK하이닉스는 2022년 8월 CXL 2.0을 지원하는 96GB D램 샘플을 선보였고, 같은해 10월에는 업계 최초 CXL 기반 연산 기능을 통합한 메모리 솔루션 CMS을 개발했다. 지난해 10월 SK하이닉스는 미국 캘리포니아에서 열린 'OCP 글로벌 서밋 2023'에 참가해 CXL 기반 CMS(컴퓨테이셔널 메모리 솔루션) 메모리 솔루션을 시연하며 기술을 입증했다. 올해 8월에는 미국 산타클라라에서 열린 메밀 행사 'FMS 2024'에서 AI 메모리 제품과 함께 CXL 기능을 통합한 CMS 2.0 제품을 공개했다.

2024.08.27 16:01이나리

"HBM용 하이브리드 본딩은 아직 미완성"…기술적 난제는

"차세대 HBM에 하이브리드 본딩을 적용하면 여러 이점이 있으나, 이 기술은 아직 완성되지 않아 시간이 더 필요하다. 현재로선 CMP와 파티클이라는 두 가지 문제가 가장 큰 허들로 작용하고 있다." 문기일 SK하이닉스 부사장은 지난 26일 한양대학교 'SSA(Smart Semiconductor Academy)'에서 HBM용 하이브리드 본딩 기술에 대해 이같이 말했다. 이날 '어드밴드스 패키징 기술과 미래 전망'을 주제로 발표를 진행한 문 부사장은 "AI 산업 발전에 따라 메모리 패키징 기술도 제품의 성능과 용량을 극대화하는 방식으로 발전해 왔다"며 "HBM도 현재 범프를 쓰고 있으나 결국 하이브리드 본딩으로 나아가기는 할 것"이라고 설명했다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 뒤, TSV(실리콘관통전극)으로 연결한 차세대 메모리다. 각각의 D램은 수십 마이크로미터(㎛) 수준의 작은 마이크로 범프를 통해 전기적으로 연결된다. 이 때 층마다 형성되는 범프의 수는 20만개에 달한다. 다만 기존 본딩 기술은 HBM 분야에서 점차 한계에 직면하고 있다. HBM의 D램 적층 수가 8단, 12단, 16단 순으로 점차 많아지는 반면, HBM 패키지의 두께는 크게 늘어나고 있지 않기 때문이다. 내년 양산될 HBM4의 두께가 775마이크로미터로 이전 세대(720마이크로미터) 대비 늘어날 예정이기는 하나, 임시 방편의 성격이 강하다. 때문에 업계는 칩과 웨이퍼의 구리 배선을 직접 붙이는 하이브리드 본딩을 대안 기술로 개발해 왔다. 해당 기술은 범프를 쓰지 않기 때문에, HBM의 패키지 두께를 크게 줄일 수 있다는 이점이 있다. TSV의 간격을 줄일 수 있어 칩 사이즈 축소에도 유리하다. 당초 업계는 HBM4에 하이브리드 본딩 기술이 적용될 것이라고 예상해 왔다. 그러나 HBM4 패키지 두께 완화, 하이브리드 본딩 기술의 미성숙 등으로 여전히 기존 본딩 기술이 채택될 가능성이 높은 상황이다. 문 부사장은 "칩과 칩을 직접 붙이기 위해서는 표면이 굉장히 평평해야 하기 때문에 CMP(화학·기계적 연마) 공정을 거친다"며 "일반 제조 환경에서 요구하는 CMP의 평탄함 정도가 수십 나노미터(nm)인 데 반해, 하이브리드 본딩에서는 수 나노의 미세한 수준을 요구한다"고 설명했다. 그는 이어 "표면이 무작정 평탄해서도 안되고, 어떤 경우에는 디싱(오목하게 들어간 부분)을 고의적으로 수 나노 수준으로 형성하기도 한다"며 "웨이퍼 공정 이후의 패키징 공정에서 발생하는 파티클(미세오염)도 큰 문제"라고 덧붙였다. 패키징은 웨이퍼 상의 칩을 개별 다이(Die)로 분리하는 다이싱(Dicing) 공정을 거친다. 이 때 표면이 갈려나가면서 작은 파티클이 형성되는데, 이는 반도체 수율을 떨어뜨리는 악영향을 미친다. 문 부사장은 "기계적인 다이싱 공정에서는 기존 패키징 단에서는 상상도 할 수 없는 파티클이 발생하게 된다"며 "미세한 파티클을 계측하고, 이를 제거할 수 있는 기술이 필요해 공정적으로 수율 확보가 어려운 상황"이라고 밝혔다.

2024.08.27 09:00장경윤

삼성전자, 퀄컴 차량용 플랫폼에 'LPDDR4X' 공급...첫 협력

삼성전자가 퀄컴의 프리미엄 차량용 플랫폼인 '스냅드래곤 디지털 섀시' 솔루션에 차량용 메모리 LPDDR4X를 공급을 시작했다. 이번 공급은 삼상전자가 퀄컴과 차량용 반도체 분야에서 첫 협력으로, LPDDR4X를 글로벌 완성차 및 자동차 부품 업체 등에 장기 공급할 수 있게 됐다. 삼성전자는 퀄컴 '스냅드래곤 디지털 섀시' 솔루션에 최대 32GB(기가바이트) LPDDR4X를 공급하여 프리미엄 차량용 인포테인먼트(IVI) 시스템을 지원한다. LPDDR4X는 차량용 반도체 품질 기준 'AEC-Q100'을 충족하며 영하 40℃에서 영상 105℃까지의 극한 환경에서도 안정적인 성능을 보장한다. AEC-Q100는 자동차 전자부품 협회에서 자동차에 공급되는 전자 부품에 대한 신뢰성 평가 절차를 규정한 문서로 전세계 통용되는 기준이다. 삼성전자는 차량용 LPDDR4X에 이어 차세대 제품인 LPDDR5를 올해 양산 예정이다. 해당 제품은 퀄컴의 차세대 '스냅드래곤 디지털 섀시'에 공급된다. 삼성전자 메모리사업부 상품기획실 조현덕 상무는 "삼성전자는 경쟁력 있는 메모리 설계 및 제조 역량을 기반으로 고객에 최적화된 차량용 D램 및 낸드 제품 라인업을 구축했다"며 "퀄컴과의 지속적인 협력을 통해 전장 업체를 장기적으로 지원하는 것은 물론 성장하는 차량용 반도체 시장을 적극 공략하겠다"고 밝혔다.

2024.08.27 08:25이나리

SK하이닉스, 10월 HBM4 '테이프아웃'…엔비디아 공략 고삐

SK하이닉스의 HBM4(6세대 HBM) 상용화 계획이 가시권에 접어들었다. 핵심 고객사인 엔비디아향 HBM4 설계가 마무리 단계에 접어들어, 4분기 초에 설계 도면을 제조 공정에 넘기는 '테이프아웃'을 진행할 것으로 파악됐다. 26일 업계에 따르면 SK하이닉스는 오는 10월 엔비디아향 HBM4에 대한 '테이프아웃'을 완료할 계획이다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 차세대 메모리다. 현재 5세대 제품인 HBM3E까지 상용화된 상태로, 다음 세대인 HBM4는 내년 하반기부터 양산이 시작될 것으로 전망된다. HBM4는 데이터 전송 통로인 I/O(입출력 단자) 수를 이전 세대 대비 2배 많은 2048개 집적한 것이 특징이다. D램 적층 수는 제품 개발 순서에 따라 12단·16단으로 나뉜다. 엔비디아의 경우 2026년 출시 예정인 차세대 고성능 GPU '루빈(Rubin)' 시리즈에 12단 적층 HBM4를 채용할 것으로 관측된다. 이에 SK하이닉스는 엔비디아향 HBM4를 공급하기 위한 개발팀을 꾸리고 설계를 진행해 왔다. 최근에는 설계가 마무리 단계에 접어들어, 오는 10월 테이프아웃 일정을 확정했다. 테이프아웃이란 연구소 수준에서 진행되던 반도체 설계를 완료하고, 도면을 제조 공정에 보내는 것을 뜻한다. 실제 제조 환경에서 양산용 개발이 이뤄지기 때문에, 칩 상용화를 위한 핵심 과정으로 꼽힌다. 사안에 정통한 관계자는 "SK하이닉스는 주요 고객사인 엔비디아와 AMD를 위한 HBM4 개발팀을 각각 꾸려 제품을 개발해 왔다"며 "엔비디아향 HBM4 테이프아웃은 10월에 진행될 예정이며, AMD향 테이프아웃은 연말이 목표"라고 설명했다. 한편 SK하이닉스는 HBM4의 코어다이로 1b D램(10나노급 5세대 D램)을 활용한다. HBM은 D램을 집적한 코어다이와 코어다이의 메모리 컨트롤러 기능을 담당하는 로직다이로 나뉜다. 앞서 SK하이닉스는 올해 상용화를 시작한 HBM3E에도 1b D램을 적용한 바 있다. 주요 경쟁사인 삼성전자는 HBM4에 1c D램(10나노급 6세대 D램) 적용을 추진하는 등 기술적 변혁을 시도하고 있으나, SK하이닉스는 안정성에 무게를 둔 것으로 풀이된다. 로직다이의 경우 주요 파운드리인 TSMC의 공정을 통해 양산한다. 현재 SK하이닉스가 채택한 TSMC의 공정은 12나노미터(nm)와 5나노급 공정으로 알려져 있다.

2024.08.26 14:23장경윤

日 키옥시아, 10월 상장 임박...SK하이닉스 투자금 회수하나

일본의 낸드 메모리 업체 키옥시아가 23일 도쿄증권거래소에 상장신청서를 제출했다. 키옥시아가 상장에 성공해 높은 기업가치를 인정받을 경우, 주요 투자자인 SK하이닉스가 투자금을 회수할 수 있을지에 주목된다. 23일 일본 니혼게이자신문(닛케이)은 키옥시아가 이날 도쿄증권거래소에 상장신청서를 제출했으며, 오는 10월에 상장하는 것을 목표로 하고 있다고 밝혔다. 키옥시아는 인공지능(AI) 분야에서 메모리 수요가 급증함에 따라 상장을 서두르는 것으로 파악된다. 키옥시아는 이번 상장을 통해 1조5천억엔(103억 달러, 13조7천억원) 이상의 시가총액을 달성할 것으로 예상된다. 이는 올해 도쿄증권거래서에서 가장 큰 신규주식 공모가 될 전망이다. 키옥시아는 상장에서 확보한 자금을 AI용 메모리 투자와 생산확대에 사용할 계획이다. 키옥시아는 2018년 일본 도시바로부터 분리 매각돼 현재 사명을 갖게됐다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 기준 낸드 시장에서 1위 삼성전자(36.7%), 2위 SK하이닉스(22.2%)에 이어 키옥시아는 12.4% 점유율로 3위다. 키옥시아의 최대 주주는 56% 지분을 보유한 미국계 사모펀드인 베인캐피털이다. SK하이닉스는 2018년 베인캐피털이 주도한 한미일 연합 컨소시엄에 약 4조 원을 투자하면서 키옥시아의 15%의 지분을 확보했다. 도시바는 41%의 지분을 보유하고 있다. SK하이닉스는 지금까지 키옥시아에 대한 투자가 수익을 창출하지 못해 '아픈 손가락'이었다. 그러나 키옥시아가 상장에 성공할 경우, SK하이닉스는 상당한 규모의 투자금을 회수할 수 있을 것으로 기대된다. SK하이닉스의 올해 반기보고서에 따르면, 키옥시아 특수목적법인(BCPE Pangea Intermediate Holdings Cayman)은 올해 상반기에 1천912억원의 평가손실을 기록한 바 있다. 닛케이는 키옥시아의 상장 시점에 기업가치가 1조5천억엔을 넘어설 경우, 2018년 소프트뱅크 그룹의 통신 계열사인 소프트뱅크가 상장한 이래 역대 최대 규모가 될 것으로 예상했다. 한편, 지난해 키옥시아는 낸드 시장에서 경쟁력을 강화하기 위해 미국 웨스턴디지털 메모리 부문과 합병을 추진했으나, 업황 부진 등의 이유로 무산된 바 있다. 기업 통합에는 투자의 동의가 필요한데, 당시 SK하이닉스는 컨콜에서 "키옥시아에 투자한 자산과 가치에 미치는 영향을 종합적으로 고려해서 합병 건에 대해 동의하지 않는다"라고 밝혔다.

2024.08.23 17:46이나리

'200단 식각' 벽 뚫었다…램리서치 "400단 낸드에 도입 적극 검토"

반도체 장비 업체인 램리서치가 최근 출시한 반도체 식각 기술 'Cryo 3.0'의 시장 확대를 자신했다. 해당 기술은 낸드 셀을 200단 이상 한 번에 식각할 수 있어, 고적층 낸드의 개발을 가속화할 수 있을 것으로 기대된다. 주요 메모리 고객사 역시 400단 이상 낸드에 Cryo 3.0을 도입을 적극 검토하고 있는 것으로 알려졌다. 23일 램리서치는 서울 종로구 포시즌스호텔에서 'Cryo 3.0 인포 세션'을 열고 회사의 최신 식각 기술 및 사업 로드맵을 소개했다. 램리서치는 전 세계 5대 주요 반도체 장비업체 중 한 곳으로, 한국법인은 지난 1989년 설립됐다. 현재 반도체 제조공정의 핵심인 식각·증착·세정용 장비를 주력으로 개발하고 있다. ■ 한 번에 '200단' 식각도 가능…"고객사 반응 긍정적" 최근에는 극저온 유전체 식각 기술인 Lam Cryo 3.0을 출시했다. 식각은 반도체 회로가 새겨진 웨이퍼 상에서 특정 물질을 제거하는 공정이다. 특히 셀을 수백층 쌓아야 하는 3D 낸드 산업의 경우, 전자가 이동하기 위한 채널 홀(구멍)을 매우 깊게 뚫어야 하기 때문에 식각 기술의 중요도가 높다. Lam Cryo 3.0는 채널 홀을 최대 10마이크로미터(um) 수준으로 구현하며, 비(非) 극저온 식각 기술 대비 속도가 2.5배 빠르다. 식각의 정밀성도 높다. Cryo 3.0의 프로파일 편차는 0.1% 수준으로, 기존 대비 2배가량 개선됐다. 프로파일이란 채널 홀이 위부터 아래까지 얼마나 균일하게 형성됐는지를 나타내는 척도다. 김태원 램리서치 유전체 식각사업 부문장 겸 CVP는 "현재 양산되고 있는 낸드 기준, Cryo 3.0은 200단 이상까지 한 번에 홀을 뚫을 수 있을 것"이라며 "현재 몇몇 고객사들이 400단 이상 낸드에 Cryo 3.0을 적용하는 방안을 적극적으로 검토하고 있다"고 설명했다. 현재 상용화된 3D 낸드는 한 번에 뚫을 수 있는 채널 홀이 150~170단 수준이다. 채널 홀이 형성된 셀 층을 2개(더블 스택), 3개(트리플 스택) 등으로 쌓으면 200단 이상의 낸드를 만들 수 있다. 다만 스택이 늘어날 수록 제조 공정이 길어지고 안정성이 떨어지기 때문에, 메모리 제조사 입장에서는 한 번에 최대한 많은 채널 홀을 뚫는 것이 좋다. 이를 고려하면 Cryo 3.0 기술 도입 시 고적층 낸드를 더 효율적으로 개발할 수 있을 것으로 분석된다. 이 같은 식각 기술을 구현하기 위한 핵심 요소는 극저온이다. 식각 환경의 온도가 낮으면 화학적 반응성이 낮아지기 때문에, 더 정밀한 식각이 가능해진다. 또한 기존 식각 시 필요한 탄소 기반의 보호막을 형성하지 않아도 돼, 탄소 배출량을 크게 저감한다. ■ "1000단 낸드 시대, 식각과 본딩 기술 모두 중요" Cryo 3.0 등 극저온 식각이 양산 공정에서 구현하는 온도는 -63°C 수준이다. 온도를 더 낮출수록 식각 성능이 올라가긴 하지만, 주변의 다른 화학 반응 및 생산 효율성을 감안하면 현재 -63°C가 양산에 가장 적합하다는 게 램리서치의 설명이다. 램리서치는 향후에도 Cryo 기술을 고도화해 1000단 낸드용 식각 시장을 선점하겠다는 계획이다. 김태원 부문장은 "Cryo와 같은 새로운 식각 기술 등이 나오게 되면, 본딩에만 의거하지 않고 1000단 낸드를 개발할 수 있는 방향이 나오지 않을까 조심스럽게 예상해 본다"며 "다만 셀과 페리를 나눠서 붙이거나, 셀과 셀을 붙이는 등의 본딩 기술도 필요할 것이라고 본다"고 밝혔다. 현재 낸드는 셀과 셀 구동을 위한 주변 회로인 페리가 한 장의 웨이퍼 위에서 만들어진다. 보통 페리가 셀 아래에 위치해 있어 '페리 언더 셀(PUC)', 셀 온 페리(COP)' 등으로 부른다. 다만 셀 적층 수가 올라갈 수록 현재 방식으로는 페리에 가해지는 부담이 커진다. 이에 업계는 셀과 페리를 각각 다른 웨이퍼에서 제조하고, 각 웨이퍼를 연결하는 하이브리드 본딩 기술이 주목받고 있다. 메모리 제조사가 이 기술을 도입하는 시기는 400단 낸드부터로 관측된다.

2024.08.23 15:30장경윤

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