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최준용 SK하이닉스 부사장 "HBM4E 적기 공급…리더십 공고히할 것"

"올해 HBM4 12단 양산을 성공적으로 진행하는 것은 물론, 고객 요구에 맞춰 HBM4E도 적기에 공급함으로써 HBM 리더십을 더욱 공고히 하겠다. 시장을 선제적으로 준비하고 최적화된 사업 기획을 할 수 있도록 최선을 다하겠다." 최준용 SK하이닉스 부사장은 7일 SK하이닉스 공식 뉴스룸을 통해 진행한 인터뷰에서 HBM 사업 전략에 대해 이같이 밝혔다. 최 부사장은 1982년생으로, HBM사업기획을 총괄하는 최연소 임원으로 선임됐다. 모바일 D램 상품기획 팀장을 거치고, HBM사업기획을 담당하는 등 주로 HBM 사업의 성장을 이끌어온 핵심 인물 인물로 평가받는다. 최 부사장은 HBM사업기획 조직의 원동력으로 '자부심'을 꼽았다. 그는 강한 책임감과 자부심으로 HBM 사업의 성장을 견인해 온 구성원들에게 새로운 에너지를 불어넣어 조직의 더 큰 성장을 이끌겠다는 강한 의지를 밝혔다. 그는 "HBM사업기획 조직은 막대한 규모의 투자와 전략적 방향을 결정하는 핵심 조직으로, 기술 개발 로드맵 수립부터 전 세계 고객들과의 협력에 필요한 전략을 마련하는 등 중요한 역할을 하고 있다"며 "새롭게 선임된 리더로서 구성원들이 원 팀 마인드로 뭉쳐 함께 성장하고 최고의 성과를 창출할 수 있도록 돕는 것이 제 역할이라고 생각한다"고 말했다. AI 기술이 눈부시게 진보하면서 반도체에 대한 수요가 그 어느 때보다 많아지고 있다. HBM은 AI 메모리가 가장 필요로 하는 전력 효율성(Power)과 성능(Performance)에 가장 최적화된 제품으로 앞으로도 그 중요성은 더욱 커질 것으로 전망된다. 최 부사장은 이를 바탕으로 더 먼 미래를 내다보며, 회사가 HBM 시장에서 주도적인 위치를 이어갈 수 있도록 선봉에서 최선을 다하겠다고 밝혔다. 최 부사장은 "올해 HBM4 12단 양산을 성공적으로 진행하는 것은 물론 고객 요구에 맞춰 HBM4E도 적기에 공급함으로써 HBM 리더십을 더욱 공고히 하겠다"며 "시장을 선제적으로 준비하고 최적화된 사업 기획을 할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 강조했다. 최 부사장은 끝으로 젊은(MZ) 구성원들을 'Motivated & Zealous(동기부여가 만드는 열정적인 인재들)'로 설명하며, 그들이 새로운 기회와 목표에 맞서 성장할 수 있도록 동기를 부여하는 리더가 되겠다고 강조했다. 이어서 그는 구성원들에게 한 가지를 약속했다. 최 부사장은 “저는 제 자신을 스스로 새장에 가두지 않는 소통의 리더가 되고자 한다. 다양한 관점이 담긴 구성원들의 아이디어를 경청하며, 함께 최적의 방향을 만들어 나가겠다"며 "구성원들이 부담 없이 많은 이야기를 들려주실 수 있도록 제 자리를 언제든 열어 놓겠다"고 말했다.

2025.04.07 15:10장경윤

차세대 HBM용 본딩 고민하는 삼성전자, '플럭스리스' 평가 돌입

삼성전자가 고적층 HBM(고대역폭메모리)을 위한 새로운 본딩 기술로 '플럭스리스(Fluxless)'에 주목하고 있다. 최근 주요 협력사와 관련 장비에 대한 데모 테스트에 돌입한 것으로 파악됐다. '플럭스리스' 기술이 아직은 연구개발(R&D) 수준으로 평가되는 단계지만, 업계에선 차세대 HBM용 본딩 기술의 잠재적 후보로서 진지한 고민이 이뤄지고 있다는 평가가 나온다. 4일 업계에 따르면 삼성전자는 차세대 HBM용 본딩 기술로 플럭스리스를 비롯한 다양한 방안을 검토하고 있다. 이를 위해 삼성전자는 올해 초부터 해외 주요 협력사와 플럭스리스 본딩에 대한 초기 평가 작업을 시작했다. 적용처는 HBM4(6세대)로, 올 연말까지 평가를 마무리하는 것이 목표다. 플럭스리스 본딩, 고적층·고밀도 HBM 구현에 용이 현재 삼성전자는 HBM 제조를 위한 후공정 기술로 'NCF(비전도성 접착 필름)'를 채택하고 있다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층해 데이터 처리 성능을 높이는 메모리반도체다. TSV(실리콘관통전극)를 통해 각 D램에 미세한 구멍을 뚫고, 이를 전기적으로 연결하는 구조다. 각 D램을 연결하기 위해서는 작은 돌기 형태의 마이크로 범프가 쓰인다. 삼성전자는 층층이 쌓인 각 D램 사이에 NCF를 집어넣고, 위에서부터 열압착을 가하는 TC 본딩 공정을 진행해 왔다. NCF가 고온에 의해 녹으면서 범프와 범프를 연결하고 칩 사이를 고정하는 역할을 맡는다. 반면 플럭스리스는 MR-MUF(매스리플로우-몰디드언더필)에 주로 적용되는 기술이다. MR-MUF는 필름을 사용하지 않고 액체 형태의 'EMC(에폭시 고분자와 무기 실리카를 혼합한 몰딩 소재)'를 활용한다. MR-MUF는 D램을 하나씩 쌓을 때마다 열로 임시 접합한 다음, 완전히 적층된 형태에서 열을 가해(리플로우) 접합을 마무리하는 과정을 거친다. 이후 각 칩 사이에 EMC를 빈틈없이 주입한다. EMC는 각 칩을 지지하는 '언더필(Underfill)'과 외부 오염 방지 등의 역할을 수행한다. 기존 MR-MUF에는 범프에 잔존하는 산화막을 제거하기 위해 플럭스라는 물질을 도포한 뒤 씻어냈다. 그런데 HBM의 입출력단자(I/O) 수가 HBM4에서 이전 대비 2배인 2024개로 늘어나고, D램의 적층 수가 많아지면 범프 사이의 간격도 줄어들게 된다. 이 경우 플럭스가 제대로 세정되지 않아 칩 신뢰성에 손상이 갈 수 있다. 이에 반도체 업계는 플럭스리스 본딩을 고안해냈다. 장비업체에 따라 플럭스리스에 대한 기술적 방식은 다르나, 플럭스를 쓰지 않고 범프 주변의 산화막을 제거하는 것이 핵심이다. 삼성전자, 차세대 HBM용 본딩 다방면 검토…"고민 깊을 것" 삼성전자 역시 이 같은 장점에 주목해 플럭스리스 본딩 적용을 면밀히 검토해 온 것으로 알려졌다. 사안에 정통한 관계자는 "삼성전자가 당초 로직 반도체에 플럭스리스 본딩을 첫 도입하려 했으나, 메모리에 투자를 집중하면서 먼저 HBM4향으로 적용 평가에 들어간 것으로 안다"며 "올해 말까지 양산 인증을 받는 것이 목표"라고 설명했다. 삼성전자가 실제로 차세대 HBM 본딩 공정에 플럭스리스 기술을 적용할 지는 아직 미지수다. 현재 삼성전자는 기존 본딩인 NCF 기술 고도화는 물론, 차세대 본딩 기술인 '하이브리드 본딩'에 대한 연구개발도 병행하고 있다. 하이브리드 본딩은 범프 없이 구리 배선을 직접 붙이기 때문에 HBM의 두께를 줄이는 데 유리하다. 때문에 업계는 삼성전자가 HBM4용 본딩 기술로 ▲NCF ▲플럭스리스 ▲하이브리드 본딩 등 크게 세 가지의 가능성을 모두 고려하면서 향후 기술 전략을 짤 것으로 보고 있다. 또 다른 관계자는 "NCF는 범프 수와 D램 적층 수가 많아질수록 신뢰성 및 방열 특성을 제대로 구현하기 어렵고, 하이브리드 본딩도 기술적 성숙도가 부족한 상황"이라며 "때문에 플럭스리스를 하나의 대안으로서 고려 중이나, 이 역시 장비 인프라를 다 변경해야 하는 부담으로 삼성전자의 고민이 깊을 것"이라고 밝혔다. SK하이닉스도 플럭스리스에 관심 지속 한편 SK하이닉스도 HBM4에 플럭스리스 본딩을 적용하는 방안을 고려 중이다. SK하이닉스의 경우 MR-MUF를 적용해 왔기 때문에, 플럭스리스 기술에 대한 접근성이 더 높다. 다만 SK하이닉스가 플럭스리스를 적용하려는 시기는 빨라야 HBM4 16단 수준으로 알려졌다. 그간 MR-MUF 기술을 지속적으로 다뤄오면서, 플럭스 세정에 대한 기술적 노하우가 상당히 쌓였다는 평가다. 반도체 업계 관계자는 "SK하이닉스는 HBM4 16단을 목표로 기존 기술과 플럭스리스를 병행 개발하고 있다"며 "현재는 어드밴스드 MR-MUF로도 충분히 대응할 수 있지만, D램 적층 수가 올라가 칩 사이 간격이 더 줄어들게 되면 플럭스리스를 쓸 수 밖에 없는 상황"이라고 말했다.

2025.03.04 17:16장경윤

삼성電, 차세대 D램 '칩 사이즈' 키운다…HBM 수율 향상 최우선

삼성전자가 지난해 하반기부터 최첨단 D램의 재설계를 칩 사이즈를 키우는 방향으로 진행 중인 것으로 파악됐다. 생산성과 성능 보다는 '수율(투입품 대비 양품 비율)'에 무게를 둔 전략으로, HBM(고대역폭메모리) 등 고부가 메모리의 안정적인 양산에 역량을 집중하려는 전략으로 풀이된다. 10일 업계에 따르면 삼성전자는 지난해 하반기부터 1c(6세대 10나노급) D램의 칩 사이즈를 기존 대비 키워 개발을 진행하고 있다. 1c D램은 삼성전자가 올해 하반기 양산을 목표로 한 차세대 D램이다. 회로 선폭은 11~12나노미터(nm) 수준이다. 이전 세대인 1b(5세대) D램은 12~13나노 대로 추산된다. 삼성전자는 1c D램을 차세대 HBM4(6세대 HBM)에 우선적으로 적용할 계획이다. 주요 경쟁사 대비 한 세대 앞선 D램으로 HBM의 경쟁력을 빠르게 끌어올리겠다는 의도가 깔려 있다. SK하이닉스·마이크론 등은 HBM4에 1b D램을 채택하기로 했다. 다만 삼성전자의 1c D램은 개발 초기부터 수율 개선에 난항을 겪어 왔다. 지난해 하반기 첫 양품을 확보했으나, 수율을 만족스러운 수준까지 구현하지는 못한 것으로 알려졌다. 주요 배경은 생산성이다. 당초 삼성전자는 경쟁사를 의식해 1c D램의 칩 사이즈를 당초 계획 대비 줄이기로 했다. 칩 사이즈가 작아질수록 웨이퍼 투입량 대비 생산량이 많아져, 제조 비용 효율화에 유리하다. 다만 이로 인해 안정성이 떨어진다는 지적이 제기돼 왔다. 이에 삼성전자는 지난해 말 1c D램의 설계를 일부 수정하기로 했다. 핵심 회로의 선폭은 최소한으로 유지하되, 주변 회로의 선폭 기준을 완화해 수율을 빠르게 끌어올리는 것이 주 골자다. 사안에 정통한 복수의 관계자는 "삼성전자가 1c D램의 칩 사이즈를 키우는 쪽으로 설계를 변경한 뒤, 올해 중순을 목표로 수율 향상에 열을 올리고 있다"며 "비용이 더 들더라도 차세대 메모리의 안정적 양산에 초점을 맞춘 것으로 보인다"고 설명했다. 설계가 변경된 1c D램의 유의미한 수율을 논하기에는 아직 이르다는 평가다. 삼성전자 안팎에서는 오는 5~6월께 구체적인 결과가 도출될 것으로 기대하고 있다. 한편, 비슷한 이유에서 1b D램의 일부 제품도 수율 향상을 위한 재설계가 이뤄지고 있다. 현재 서버용 32Gb(기가비트) 1b D램 제품의 수율을 양산 수준인 70~80%대까지 끌어올리는 작업이 진행 중인 것으로 알려졌다.

2025.02.10 17:05장경윤

삼성전자, 올해 HBM 공급량 전년 대비 '2배 성장' 목표

삼성전자는 31일 2024년 4분기 실적발표를 통해 올해 HBM(고대역폭메모리) 공급량을 용량 기준으로 전년 대비 2배 수준으로 확대하겠다고 밝혔다. 삼성전자의 지난해 4분기 HBM 판매량은 전분기 대비 1.9배 성장했다. 삼성전자의 당초 전망치를 소폭 하회한 수준이다. 다만 최선단 HBM 제품인 HBM3E(5세대 HBM)의 매출 비중이 해당 분기 HBM3를 앞지르는 등의 성과도 거뒀다. 삼성전자는 올해에도 첨단 HBM 전환에 집중할 계획이다. 지난해 하반기부터 준비 중인 HBM3E 12단 개선품을 일부 고객사에 1분기 말부터 양산 공급해, 2분기부터 판매를 본격화할 계획이다. 또한 SK하이닉스, 마이크론 등 주요 경쟁사에 발맞춰 HBM3E 16단 샘플을 제작해 고객사에 전달했다. 실제 고객사의 상용화 수요는 없을 것으로 보이나, 기술적 검증 차원에서다. 1c(6세대 10나노급) D램 기반의 HBM4(6세대 HBM)는 기존 계획대로 올 하반기 양산을 목표로 하고 있다. 나아가 고객사와 차세대 제품인 HBM4E의 상용화를 위한 기술적 협의도 지속하고 있다. 다만 올 1분기 삼성전자의 HBM 사업은 당초 예상 대비 부진한 모습을 보일 가능성도 제기된다. 삼성전자는 "올 2분기 이후 HBM3E 8단에서 12단으로 빠르게 수요가 전환되면서, 올해 HBM의 비트(Bit) 공급량은 전년 대비 2배 수준으로 확대될 것"이라며 "다만 미국의 첨단 반도체 수출 통제와 HBM3E 12단 개선품 발표 이후 기존 고객사의 수요 이동으로 1분기 일시적이 수요 공백이 발생할 것"이라고 밝혔다.

2025.01.31 11:15장경윤

역대 최대 실적 쓴 SK하이닉스, HBM·eSSD 등 차세대 'AI 메모리' 집중

메모리 반도체 시장이 올해에도 AI 데이터센터 산업을 중심으로 성장할 것으로 전망된다. 이에 따라 SK하이닉스는 레거시 D램 및 낸드의 출하 비중을 줄이고, HBM(고대역폭메모리)·eSSD(기업용 SSD) 등 고부가 메모리 사업 확대에 집중할 계획이다. SK하이닉스가 23일 실적발표를 통해 지난해 연간 매출액 66조1천930억원, 영업이익 23조4천673억원을 기록했다고 밝혔다. 이번 매출과 영업이익은 SK하이닉스 역대 최대 실적에 해당한다. 기존 매출 최고치는 2022년 44조6천216억원, 영업이익 최고치는 20조8천437억원이었다. 특히 지난해 4분기 매출은 전분기 대비 12% 증가한 19조7천670억원, 영업이익은 15% 증가한 8조828억원에 달했다. 이 역시 분기 최대 실적이다. 호실적의 주요 배경은 AI용 고부가 메모리 산업의 확대다. SK하이닉스는 "4분기 높은 성장률을 보인 HBM은 전체 D램 매출의 40% 이상을 차지했고, eSSD도 판매를 지속 확대했다”며 “차별화된 제품 경쟁력을 바탕으로 한 수익성 중심 경영으로 안정적인 재무 상황을 구축했고, 이를 기반으로 실적 개선세가 이어졌다”고 말했다. 레거시 D램·낸드 수요 부진에…감산 기조 지속 다만 올해에도 AI 데이터센터를 제외한 IT 시장 전반의 수요는 부진할 것으로 예상된다. SK하이닉스는 올 1분기 메모리 생산이 D램의 경우 전분기 대비 10% 초반, 낸드는 10% 후반대로 감소할 것으로 내다봤다. 특히 범용 및 레거시 낸드는 감산 기조가 더욱 뚜렷하게 나타날 전망이다. SK하이닉스는 "지난해 eSSD를 제외한 제품은 일반 응용처 수요 회복 지연으로 제한적 생산을 유지해 왔다"며 "앞으로도 낸드는 수요 개선이 확인될 때까지 현재와 같은 운영 기조를 유지하고, 시장에 맞춰 탄력적 운영 및 재고 정상화에 집중할 것"이라고 설명했다. 지난해 하반기부터 중국 후발주자들의 진입이 활발한 DDR4, LPDDR4 등 레거시 D램도 판매 비중을 줄인다. SK하이닉스는 해당 레거시 메모리의 매출 비중은 지난해 20% 수준이었으나, 올해에는 한 자릿수 수준으로 크게 낮출 예정이다. 올해도 HBM 등 AI 메모리 전환 집중 이에 따라 SK하이닉스는 HBM3E 공급 확대와 HBM4의 적기 개발 공급, DDR5·LPDDR5 중심의 선단 공정 전환 등에 주력한다. 올해 SK하이닉스의 HBM 매출은 전년 대비 100% 성장할 것으로 예상되며, 특히 12단 제품이 올 상반기 HBM3E 출하량의 절반 이상을 차지할 것으로 전망된다. 내년 주력 제품이 될 HBM4는 올 하반기 12단 제품의 개발 및 양산 준비를 마무리할 계획이다. SK하이닉스는 HBM4에 기술 안정성, 양산성이 입증된 1b(5세대 10나노급) D램을 적용하기로 했다. 나아가 16단 제품도 내년 하반기 양산할 것으로 예상된다. 최선단 D램인 1c(6세대 10나노급) D램의 상용화도 계획 중이다. SK하이닉스의 1c D램은 이전 세대 대비 성능은 28%, 전력효율성은 9% 개선된 것이 특징으로, 향후 AI 서버 시장에서 수요가 증가할 것으로 보인다. SK하이닉스는 "지난해 하반기 개발 완료 및 양산성을 확보한 1c D램은 이미 초기 양산 목표 수율을 상회하고 있다"며 "올 하반기부터 일반 D램에 적용해 양산할 예정이나, 올해 투자가 HBM과 인프라에 집중된 만큼 향후 수요와 공급 상황을 고려해 램프업(ramp-up)을 위한 투자를 계획할 것"이라고 설명했다. 설비투자, 수익성 확실한 분야에만 초점 SK하이닉스는 올해 전체 설비투자 규모를 전년 대비 소폭 증가시키기로 했다. 지난해 투자 규모는 10조원 중후반대로 추산된다. 올해 투자는 HBM 생산능력 확대, 청주에 건설 중인 M15X, 용인 팹 등에 초점을 맞추고 있다. M15X는 향후 SK하이닉스의 최선단 D램의 주력 생산기지가 될 전망으로, 올해 4분기 문을 열 예정이다. 2027년 2분기 오픈을 목표로 한 용인 클러스터 1기 팹도 올해부터 공사가 시작된다. SK하이닉스는 "회사의 투자는 수익성이 확보된 제품에 우선적으로 투자를 집행하고, 시황에 기민하고 유연하게 조절한다는 원칙"이라며 "전체 투자 중 대부분이 HBM과 인프라 투자에 집중될 것"이라고 밝혔다.

2025.01.23 12:06장경윤

SK하이닉스, 'HBM4' 상용화 자신…16단도 내년 하반기 공급 예상

SK하이닉스가 내년 인공지능(AI) 메모리 시장의 주류가 될 HBM4(6세대 고대역폭메모리)의 안정적인 개발 및 상용화 준비를 자신했다. 올 하반기 12단 제품 양산 준비를 마무리하는 한편, 16단 제품은 내년 하반기 공급을 내다보고 있다. SK하이닉스는 23일 2024년도 4분기 실적발표에서 내년 하반기부터 HBM4 16단 제품 양산이 진행될 것으로 예상된다고 밝혔다. 현재 SK하이닉스는 HBM3E(5세대 HBM)를 중심으로 사업 확대에 나서고 있다. 올해 SK하이닉스의 HBM 매출은 전년 대비 100% 성장할 것으로 예상되며, 특히 12단 제품이 올 상반기 HBM3E 출하량의 절반 이상을 차지할 것으로 전망된다. 나아가 SK하이닉스는 내년 주력 제품이 될 HBM4 상용화 준비도 착실히 진행하고 있다. HBM4는 12단 및 16단 제품으로 구성된다. SK하이닉스는 "HBM4는 기술 안정성과 양산성이 입증된 1b(5세대 10나노급) D램을 적용해 개발하고 있고, 올 하반기 중에 개발 및 양산 준비를 마무리하고 공급을 시작하는 것이 목표"라며 "12단 제품으로 공급을 시작해, 16단 제품은 고객 요구 시점에 맞춰 공급할 예정으로 내년 하반기를 예상하고 있다"고 밝혔다.

2025.01.23 11:03장경윤

SK하이닉스, 엔비디아에 'HBM4' 조기 공급...6월 샘플·10월 양산할 듯

SK하이닉스가 이르면 올해 6월 엔비디아에 HBM4(6세대 고대역폭메모리) 샘플을 출하할 계획인 것으로 파악됐다. 이르면 3분기말께부터 제품 공급이 시작될 것으로 관측된다. 당초 하반기 공급에서 일정을 다소 앞당긴 것으로, SK하이닉스는 차세대 HBM 시장을 선점하기 위해 양산화 준비를 서두르고 있다. 15일 업계에 따르면 SK하이닉스는 오는 6월 HBM4의 첫 커스터머 샘플(CS)을 고객사에 조기 공급하는 것을 목표로 세웠다. HBM4는 HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 차세대 메모리다. 현재 5세대 제품인 HBM3E까지 상용화에 이르렀다. HBM4는 이르면 내년 하반기 양산이 시작될 것으로 전망된다. HBM4는 데이터 전송 통로인 I/O(입출력 단자) 수를 이전 세대 대비 2배 많은 2048개로 집적해 성능을 극대화했다. 엔비디아의 경우 당초 2026년 차세대 고성능 GPU '루빈(Rubin)' 시리즈에 12단 적층 HBM4를 탑재하기로 했었으나, 계획을 앞당겨 올 하반기 출시를 목표로 하고 있다. 이에 따라 SK하이닉스도 HBM4 개발에 속도를 내고 있다. 회사는 엔비디아향 HBM4 공급을 위한 전담 개발팀을 꾸리고, 지난해 4분기 HBM4 테이프아웃을 완료했다. 테이프아웃이란 연구소 수준에서 진행되던 반도체 설계를 완료하고, 도면을 제조 공정에 보내는 과정이다. 이후 SK하이닉스는 HBM4의 샘플을 고객사에 보내는 일정도 당초 올 하반기에서 6월로 앞당겼다. 해당 샘플은 고객사에 제품을 양산 공급하기 전 인증을 거치기 위한 커스터머 샘플로 알려졌다. HBM4 양산화를 위한 마지막 단계에 돌입한다는 점에서 의미가 있다. 사안에 정통한 관계자는 "엔비디아도 올해 하반기로 시험 양산을 당길만큼 루빈에 대한 초기 출시 의지가 생각보다 강한 것으로 보인다"며 "이에 맞춰 SK하이닉스 등 메모리 기업도 샘플의 조기 공급을 추진하고 있다. 이르면 3분기 말께는 제품 공급이 가능할 것"이라고 설명했다. HBM4는 주요 메모리 기업들의 차세대 고부가 메모리 시장의 격전지가 될 전망이다. 삼성전자는 HBM4에 탑재되는 D램에 1c(6세대 10나노급 D램)을 탑재할 계획이다. 경쟁사인 SK하이닉스와 마이크론이 1b D램을 기반으로 하는 것과 달리, 한 세대 앞선 D램으로 성능에서 차별점을 두겠다는 전략으로 풀이된다. 마이크론 역시 최근 진행한 회계연도 2025년 1분기(2024년 9~11월) 실적발표에서 "오는 2026년 HBM4의 본격적인 양산 확대를 진행할 계획"이라고 밝힌 바 있다.

2025.01.15 13:29장경윤

SK하이닉스, CES서 HBM3E 16단 실물 공개...엔비디아와 협력 뽐내

SK하이닉스가 이달 7일부터 10일까지 미국 라스베이거스에서 개최되는 세계 최대 IT 전시회 'CES 2025'에서 5세대 HBM(고대역폭메모리) HBM3E 16단 제품 실물을 공개해 관람객으로부터 주목을 받았다. HBM3E 16단은 현존 최고 사양의 제품이다. SK하이닉스는 SK그룹과 공동부스를 통해 CES 2025에 참가했다. SK하이닉스는 지난해 11월 서울 코엑스에 열린 'SK AI 서밋'에서 HBM3E 16단 제품 양산을 공식 발표한지 약 3개월 만에 글로벌 전시회에서 처음으로 공개한 것이다. SK하이닉스는 관람객들이 이해를 돕도록 D램 메모리를 16층으로 쌓은 모형을 전시했고, 1층 D램부터 16층 D램까지 조명이 차례차례 켜지도록 구현했다. 이 제품은 1.2TB 이상의 대역폭과 48GB(기가바이트)의 용량을 갖춘 현존 최고 사양의 HBM이다. 현재까지 HBM3E 16단 양산 계획을 공식화한 메모리 업체는 SK하이닉스가 유일하다. 또 SK하이닉스는 현재 개발 중인 6세대 HBM인 HBM4에 대한 설명도 덧붙였다. SK하이닉스는 올해 하반기 HBM4를 양산하고 고객사에 출하할 계획이다. 아울러 전시장에는 SK하이닉스의 고객사인 엔비디아의 신형 AI 가속기 'GB200'에 탑재된 SK하이닉스의 HBM3E 8단 제품도 공개돼, 양사의 파트너십을 과시했다. AI 반도체 시장에서 엔비디아는 80% 이상의 압도적인 점유율을 차지하고 있기에 엔비디아와 협력하고 있다는 점은 기업의 경쟁력으로 이어지고 있다. 엔비디아의 핵심 제품인 'GB200'는 2개의 블랙웰 GPU, 1개의 그레이스 중앙처리장치(CPU), HBM3E 8단 16개가 탑재된 제품이다. 엔비디아는 지난해 4분기부터 GB200 양산을 시작해, 올해 순차적으로 고객사에게 전달하고 있다. 주요 고객사로는 메타, 구글, 마이크로소프트 등이다. 한편, 최태원 SK그룹 회장은 이번 CES 2025 기간에 젠슨 황 엔비디아 CEO(대표이사)를 만나 협력을 논의할 전망이다. 젠슨 황 CEO는 7일(현지시간) 엔비디아 기자 간담회에서 최태원 회장과 만남 가능성의 질문에 “내일(8일) 만날 것 같다”며 “그와 만나기를 고대하고 있다”고 답했다.

2025.01.08 14:25이나리

새해 엔비디아 선점할 승자는...삼성·SK 'HBM4' 양산 준비 박차

한국 경제가 대통령 탄핵정국과 트럼프 2기 정부 출범을 앞두고 을사년 새해를 맞게 됐습니다. 비상 계엄 해제 이후에도 환율과 증시가 출렁이는 불확실성 속에 우리 기업들이 새해 사업과 투자 전략을 짜기가 더욱 어려워졌습니다. 정책 혼돈과 시시각각 변화는 글로벌 경제 환경에 어떻게 대처해야 하는지 지디넷코리아가 각 산업 분야별 새해 전망을 준비했습니다. [편집자주] 메모리반도체 시장이 2025년 을사년 새해에도 성장세를 이어갈 것으로 보인다. 세계반도체무역통계기구(WSTS)가 최근 발간한 보고서에 따르면, 전 세계 메모리 시장 규모는 올해 1천670억 달러(약 238조원)에서 내년 1천894억 달러(약 270조원)로 13.4%의 성장세가 예상된다. 다만 제품별 상황은 '극과 극'으로 나뉠 전망이다. 먼저 AI 데이터센터에 필요한 HBM(고대역폭메모리), 고용량 eSSD(기업용 SSD) 등 부가가치가 큰 첨단 메모리 제품은 내년에도 수요가 견조한 분위기다. 해당 제품은 국내 삼성전자·SK하이닉스가 주도하는 시장이기도 하다. 반면 범용 메모리, 특히 레거시 제품의 공급 과잉은 심화되는 추세다. 올 4분기 들어 이들 제품의 가격은 이미 하락세로 접어든 바 있다. IT 수요가 여전히 부진하고, 중국 후발주자들의 공격적인 사업 확대 등이 위기 요소로 다가오고 있다. ■ 내년도 답은 AI…삼성·SK, HBM4 준비 박차 이러한 상황에서 삼성전자, SK하이닉스 등 국내 메모리 기업들의 돌파구는 HBM 등 AI 메모리가 될 것으로 관측된다. 삼성전자는 내년 하반기 HBM4(6세대 HBM) 양산을 위한 준비에 나서고 있다. HBM4는 현재 상용화된 가장 최신 세대의 HBM인 HBM3E(5세대)의 뒤를 이을 제품이다. 엔비디아의 차세대 AI 가속기인 '루빈' 시리즈 등에 탑재될 예정이다. 삼성전자의 HBM4에는 10나노급 6세대 D램인 1c D램을 기반으로 한다. 경쟁사인 SK하이닉스, 마이크론이 HBM4에 5세대 D램인 1b D램을 채용한다는 점을 고려하면 한 세대 앞선다. 차세대 HBM 시장에서의 경쟁력 확보를 위해, 성능을 빠르게 끌어올리겠다는 전략이 깔려 있다. 이를 위해 삼성전자는 올 연말부터 평택 P4에 1c D램용 양산 라인을 설치하기 위한 투자를 진행하고 있다. 관련 협력사들과 구체적인 장비 공급을 논의한 상황으로, 이르면 내년 중반에 라인 구축이 마무리될 것으로 전망된다. 동시에 삼성전자는 HBM3E(5세대 HBM)의 회로를 일부 수정해 엔비디아향 공급을 재추진하고 있다. 그간 삼성전자는 엔비디아와 HBM3E 8단 및 12단에 대한 퀄(품질) 테스트를 진행해 왔으나, 성능 등의 문제로 대량 양산 공급에 이르지는 못했다. SK하이닉스는 올 4분기 HBM4의 '테이프아웃'을 목표로 연구개발을 지속해 왔다. 테이프아웃은 연구소에서 진행되던 칩 설계를 완료하고 도면을 제조 공정에 보내는 것을 뜻한다. 제품의 양산 단계 진입을 위한 주요 과정이다. SK하이닉스는 HBM4에 HBM3E와 마찬가지로 1b D램을 적용한다. 제품의 안정성 및 수율에 무게를 둔 선택이다. 때문에 업계는 SK하이닉스가 경쟁사 대비 HBM4를 순탄하게 개발할 수 있을 것으로 보고 있다. 현재 SK하이닉스의 1b D램 투자는 이천 M16 팹을 중심으로 이뤄지고 있다. 기존 레거시 D램 생산라인을 1b D램용으로 전환하는 방식으로, 내년까지 생산능력을 최대 월 14~15만장 수준으로 끌어올릴 것으로 알려졌다. ■ 범용 메모리 공급 과잉 우려…中 추격, 삼성 HBM 등이 관건 최선단 D램은 주요 메모리 기업들의 HBM 출하량 확대에 따른 여파로 내년에도 견조한 흐름을 보이겠지만, 범용 레거시 D램 시장은 공급과잉이 지속될 것으로 전망된다. 시장조사업체 디램익스체인지에 따르면 이달 말 8GB(기가바이트) DDR4 모듈의 평균 가격은 18.5달러로 전월 대비 11.9% 감소했다. PC를 비롯한 IT 수요가 부진하다는 증거다. 여기에 중국 창신메모리테크놀로지(CXMT) 등도 레거시 D램의 출하량 확대를 꾀하고 있다. CXMT는 중국 최대 D램 제조업체로, 웨이퍼 투입량 기준 D램 생산능력을 올해 말까지 월 20만장 수준으로 끌어올릴 계획이다. 내년에도 중국 상하이 팹에 최소 월 3만장 수준의 설비투자를 진행하기로 했다. 다만 CXMT가 미칠 파급력이 제한적이라는 분석도 제기된다. CXMT의 수율이 비교적 낮은 수준이고, 생산 제품이 18~16나노미터(nm)급의 DDR4·LPDDR4 등에 집중돼 있기 때문이다. 한편 삼성전자의 엔비디아향 HBM3E 12단 공급 여부가 범용 D램에 영향을 미칠 수 있다는 의견도 제기된다. 미즈호증권은 최근 리포트를 통해 "엔비디아향 HBM3E 12단 공급이 계속 지연되는 경우, 삼성전자는 HBM에 할당된 D램 생산량을 범용 제품으로 전환할 것"이라며 "이에 따라 D램 공급이 증가해 내년 상반기 D램 가격 하락이 가속화될 것으로 예상된다"고 밝혔다. ■ 낸드 투자, QLC 중심으로 신중하게 접근 낸드 시장 역시 AI 데이터센터 분야로 수요가 몰리는 추세다. 반도체 전문 조사기관 테크인사이츠에 따르면 비트(Bit) 기준 전체 낸드 수요에서 데이터센터가 차지하는 비중은 2023년 18%에서 내년 28%에 육박할 것으로 전망된다. 특히 고용량 데이터를 처리해야 하는 데이터센터용으로는 QLC(쿼드레벨셀) 낸드가 각광을 받고 있다. QLC는 셀 하나에 4비트를 저장한다. 2비트를 저장하는 MLC나 3비트를 저장하는 TLC보다 데이터 저장량을 높이는 데 유리하다. 이에 삼성전자는 지난 9월 업계 최초의 V9 QLC 낸드 양산에 돌입했다. 낸드는 세대를 거듭할수록 더 높은 단을 쌓는다. V9는 280단대로 추정된다. SK하이닉스 역시 최근 QLC 기반의 61TB(테라바이트) SSD를 개발했다. PCIe 5세대 적용으로 데이터 전송 속도를 최대 32GT/s로 구현했으며, 순차 읽기 속도를 4세대 적용 제품 대비 2배 향상시킨 것이 특징이다. SK하이닉스는 해당 신제품의 샘플을 곧 글로벌 서버 제조사에 공급해 제품 평가를 진행할 계획이다. 또한 내년 3분기에는 제품군을 122TB로 확대하고, 세계 최고층 321단 4D 낸드 기반의 244TB 제품도 개발에 들어가기로 했다. 다만 삼성전자, SK하이닉스는 내년 낸드용 설비투자에 매우 보수적인 입장을 취하고 있다. 삼성전자의 경우 당초 낸드 생산라인으로 계획했던 P4 페이즈1 라인을 낸드·D램 혼용 양산라인으로 전환했다. 라인명 역시 P4F(플래시)에서 P4H(하이브리드)로 변경됐다. 이에 따라 당초 예상 대비 낸드용 신규 설비투자 규모가 축소될 것으로 알려졌다. SK하이닉스도 새해 낸드에 대한 신규 투자를 진행할 가능성이 낮은 것으로 관측된다. 반도체 업계 관계자는 "SK하이닉스의 설비투자가 HBM 및 최선단 D램에 집중돼 있고, 낸드 설비를 들일 만한 여유 공간도 많지 않다"며 "신규보다는 기존 설비를 활용한 전환 투자에 무게를 둘 것"이라고 설명했다.

2024.12.22 09:50장경윤

마이크론 "HBM 고객사 3곳으로 확장"…HBM4 양산도 자신감

미국 메모리 제조업체 마이크론이 HBM(고대역폭메모리) 사업에 자신감을 드러냈다. 내년 초까지 HBM의 대형 고객사를 3곳으로 확대하고, HBM4의 본격적인 양산도 2026년부터 시작하겠다는 계획을 밝혔다. 이에 따라 삼성전자·SK하이닉스 등 국내 기업과의 경쟁도 더욱 치열해질 전망이다. 19일 마이크론은 회계연도 2025년 1분기(2024년 9~11월) 실적발표를 통해 HBM(고대역폭메모리) 사업 현황 및 전망을 공개했다. 앞서 마이크론은 HBM3를 건너뛰고 지난 2월 24GB(기가바이트) 8단 HBM3E 양산을 시작한 바 있다. 이후 지난 9월에는 12단 제품의 샘플 출하를 개시했다. 두 제품 모두 엔비디아에 우선 공급한 것으로 알려졌다. 특히 HBM3E 12단은 엔비디아의 최신형 AI 가속기인 '블랙웰' 시리즈에 탑재되는 고부가 제품이다. 내년 상반기 HBM 시장을 좌우할 핵심 요소로, 국내 삼성전자와 SK하이닉스도 출하량 확대에 주력하고 있다. 마이크론은 이와 관련해 자사 제품의 경쟁력을 자신했다. 회사는 "마이크론의 12단 HBM3E는 최적의 전력소모량으로 고객사로부터 긍정적인 반응을 계속 얻고 있다"며 "경쟁사의 8단 HBM3E 대비 소모량이 20% 낮다"고 밝혔다. 또한 마이크론은 "이전에 언급했듯이 내년 HBM 물량은 이미 매진됐으며, 해당 기간 가격이 이미 결정됐다"며 "회계연도 2025년에는 수십억 달러의 HBM 매출을 창출할 것으로 예상된다"고 밝혔다. 전체 HBM 시장 규모도 예상보다 커질 것으로 내다봤다. 마이크론은 당초 내년 HBM 시장 규모를 250억 달러로 전망했으나, 이번 실적 발표에서는 300억 달러로 상향 조정했다. 고객사 확보 현황에 대해서는 "이달 두 번째 대형 고객사에 HBM 대량 공급을 시작했다"며 "내년 1분기에는 세 번째 대형 고객사에 양산 공급을 시작해 고객층을 확대할 예정"이라고 설명했다. 차세대 HBM 제품인 HBM4의 본격적인 양산 확대는 2026년에 진행할 계획이다. 이를 위해 마이크론은 다수의 고객사와 개발을 준비하고 있으며, 대만 주요 파운드리인 TSMC와도 협력하고 있다. 나아가 HBM4E에 대한 개발 작업도 순조롭게 진행되고 있다고 언급했다.

2024.12.19 09:56장경윤

삼성전자, '1c D램' 양산 투자 개시…차세대 HBM4 본격화

삼성전자가 '1c D'램 양산 투자를 시작한다. 최근 관련 협력사에 제조설비를 발주해, 내년 2월께 설치 작업에 돌입할 것으로 파악됐다. 1c D램이 삼성전자의 차세대 HBM4 경쟁력을 좌우할 핵심 요소인 만큼, 제품을 적기에 양산하기 위한 준비에 나서는 것으로 보인다. 9일 업계에 따르면 삼성전자는 최근 평택 제4캠퍼스(P4)에 1c D램용 양산라인을 구축하기 위한 장비 발주를 시작했다. 1c D램은 6세대 10나노급 D램이다. 회로 선폭은 11~12나노미터(nm) 수준이다. 현재 상용화된 가장 최신 세대인 1b(5세대) D램보다 한 세대 앞선 제품으로, 내년부터 본격적인 상용화에 이를 것으로 예상된다. 때문에 그동안 삼성전자도 1c D램 개발에 주력해 왔다. 지난 3분기에는 처음으로 1c D램의 '굿 다이'(Good die; 정상적으로 작동하는 칩)를 확보하는 등 가시적인 성과도 얻었다. 나아가 삼성전자는 1c D램을 본격 양산하기 위한 준비에 나섰다. 최근 P4 내 신규 D램 라인에 1c D램 양산용 설비투자를 진행한 것으로 파악됐다. 그간 1c D램은 파일럿(시생산) 라인에서만 제조돼 왔다. 이에 따라 램리서치 등 주요 장비업체의 설비가 내년 1분기부터 반입될 예정이다. 당장의 투자 규모는 전체 D램 생산량 대비 그리 크지 않은 수준으로 추산된다. 다만 삼성전자 안팎에서는 추가 투자에 대한 논의도 진행되고 있는 것으로 알려졌다. 반도체 업계 관계자는 "삼성전자가 내년 2월경 1c D램 양산용 설비 도입을 시작할 것으로 안다"며 "추가 투자는 1c D램의 수율 안정화가 어느 정도 이뤄진 후에 나오게 될 것"이라고 설명했다. 삼성전자의 1c D램은 차세대 HBM(고대역폭메모리)인 HBM4(6세대 HBM) 공급 경쟁에서도 큰 의미를 가진다. 삼성전자는 5세대 HBM인 HBM3E까지 1a(4세대) D램을 채용했으나, HBM4에서는 1c D램을 활용할 계획이다. 주요 경쟁사인 SK하이닉스, 마이크론은 HBM3E에 이어 HBM4에서도 1b D램을 유지한다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 메모리다. 때문에 코어 다이인 D램의 성능이 HBM의 성능에 큰 영향을 미친다. 삼성전자가 HBM4에 1c D램을 성공적으로 적용하는 경우, 차세대 HBM 시장에서 주도권을 회복할 수 있다는 기대감이 나오는 이유도 여기에 있다. 다만 삼성전자가 1c D램 및 HBM4를 성공적으로 양산할 수 있을 지는 아직 판단하기 어렵다. 삼성전자가 1c D램 개발에 총력을 기울이고는 있으나, 아직 안정적인 수율을 구현하지는 못했기 때문이다. 또 다른 관계자는 "삼성전자가 내년 하반기 HBM4 양산을 목표로 둔 만큼 이를 위한 설비투자를 진행하는 것으로 보인다"며 "관건은 D램 및 HBM의 수율을 얼마나 빠르게 향상시킬 수 있는가가 될 것"이라고 말했다.

2024.12.09 11:09장경윤

삼성전자 'HBM4서 TSMC와 협력 가능성' 내비쳐

삼성전자가 6세대 HBM(고대역폭메모리) HBM4에서 파운드리 업체 TSMC와 협력 가능성을 내비쳤다. 파운드리 사업부를 운영하고 있는 삼성전자가 경쟁 파운드리 업체와 협력하는 것은 이례적인 행보다. 삼성전자는 31일 3분기 실적 컨퍼런스에서 "베이스 다이 제조와 관련해 파운드리 파트너 선정은 내외부와 관계없이 고객 요구에 맞춰 대응하고 있다"고 말했다. 삼성전자는 내년 하반기 HBM4 양산을 목표로 한다. HBM은 여러 개의 메모리 반도체를 실리콘관통전극(TSV) 기술을 통해 수직으로 쌓아서 만든 제품인데, HBM의 받침대 역할을 하는 1층을 '베이스 다이'라고 부른다. HBM3E까지는 메모리 업체가 자체 공정으로 베이스 다이를 만들었으나, HBM4부터는 성능과 효율을 끌어올리기 위해 파운드리 업체와 협력을 통해 만들어야 한다. 삼성전자는 그간 HBM4부터 베이스 다이에서 파운드리 공정을 활용할 것이라고 발표한 바 있다. 또 삼성전자는 메모리-파운드리 사업간 턴키 솔루션 강점을 활용해 HBM 제품을 생산할 예정이라고 강조해 왔다. 하지만 주요 HBM 고객사인 엔비디아가 AI 가속기 생산에서 TSMC와 협력을 공고히 함에 따라 삼성전자 메모리 사업부는 TSMC와 협력의 가능성을 열은 것으로 해석된다. 그동안 삼성전자 파운드리 사업부는 수율이 시장 기대에 못 미친다는 평가를 받아왔다. 반면 TSMC는 공정 수율과 더불어 차세대 패키징 기술인 '칩 온 웨이퍼 온 서브스트레이트(CoWoS)'에서 높은 평가를 받아와 주요 고객사를 확보할 수 있었다. 이에 따라 삼성전자 또한 SK하이닉스와 마찬가지로 HBM에서 TSMC와 협력을 맺을 가능성이 높다. 앞서 SK하이닉스는 지난 5월 HBM4에서 TSMC와 로직 다이 협력을 공식 발표하며 '원팀'을 강조해 왔다. 한편, 적자를 지속하고 있는 삼성전자 파운드리는 자사의 메모리 사업부가 HBM에서 경쟁사와 협력을 발표함에 따라 실적 개선에 좋지 않은 영향을 미칠 것으로 보인다.

2024.10.31 13:02이나리

SK하이닉스 HBM 개발 주역 "반도체 패키징, 이젠 덧셈 아닌 곱셈 법칙"

"이전 패키징 기술은 덧셈의 개념이었다. 때문에 패키징을 못해도 앞단의 공정과 디자인에 큰 문제를 주지는 않았다. 그러나 이제는 패키징이 곱셈의 법칙이 됐다. 공정과 디자인을 아무리 잘해도, 패키징을 잘 못하면 사업의 기회조차 얻을 수 없게 됐다." 이강욱 SK하이닉스 부사장은 24일 서울 코엑스에서 열린 '반도체 대전(SEDEX 2024)' 기조연설에서 이같이 밝혔다. 이 부사장은 SK하이닉스에서 패키징 개발을 담당하고 있다. SK하이닉스의 HBM 성공 신화를 이끈 주역 중 한 명으로, '전기전자공학자협회(IEEE) 전자패키징학회(EPS) 어워드 2024'에서 한국인 최초로 '전자제조기술상'을 수상하기도 했다. ■ 패키징, 이제는 '곱셈의 법칙' 적용 이날 'AI 시대의 반도체 패키징의 역할'을 주제로 발표를 진행한 이 부사장은 첨단 패키징 기술이 반도체 산업에서 차지하는 위치가 완전히 변화됐음을 강조했다. 이 부사장은 "이전 패키징은 '덧셈'과도 같아 기술이 미흡해도 공정, 디자인 등에 큰 영향을 주지 않았다"며 "이제는 아무리 반도체 공정과 디자인을 잘해도, 패키징이 받쳐주지 않으면 사업의 진출 기회가 아예 없는(결과값이 0인) '곱셈의 법칙'이 적용된다고 생각한다"고 밝혔다. 특히 패키징 산업은 HBM 시장의 급격한 성장세에 따라 더 많은 주목을 받고 있다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 뒤 TSV(실리콘관통전극)로 연결한 차세대 메모리다. 데이터의 전송 통로 역할인 대역폭이 일반 D램 대비 수십배 넓어, 방대한 양의 데이터 처리에 적합하다. 이 HBM를 GPU 등 고성능 시스템과 2.5D SiP(시스템 인 패키지)로 연결하면, 엔비디아가 공개한 '블랙웰' 시리즈와 같은 AI 가속기가 된다. 2.5D 패키징은 넓은 기판 모양의 실리콘 인터포저 위에 반도체 다이(Die)를 수평 배치하는 기술이다. 기판만을 활용하는 기존 2D 패키징에 비해 회로를 더 밀도있게 연결할 수 있다. ■ 패키징 주도하는 TSMC…다양한 차세대 기술 준비 중 현재 2.5D 패키징을 선도하고 있는 기업은 대만 TSMC다. TSMC는 자체 2.5D 패키징 기술인 'CoWoS(칩 온 웨이퍼 온 서브스트레이트)'를 통해 SK하이닉스와 엔비디아 GPU를 접합하고 있다. 특히 SK하이닉스가 최근 상용화한 HBM3E(5세대 HBM)의 경우, TSMC는 이전 CoWoS-S에서 한발 더 나아간 CoWoS-L를 적용했다. CoWoS-L은 로컬실리콘인터커넥트(LSI)라는 소형 인터포저를 활용해 비용 효율성을 높이는 기술이다. 이 부사장은 "나아가 TSMC는 광학 소자를 활용하는 'CPO 패키징'이나 GPU와 메모리를 수직으로 직접 연결하는 '3D SiP', 웨이퍼에 직접 칩을 연결하는 '시스템 온 웨이퍼' 등을 향후의 패키징 로드맵으로 제시하고 준비하고 있다"고 밝혔다. ■ 하이브리드 본딩 열심히 개발…설비투자는 '아직' 한편 SK하이닉스는 내년 하반기 양산할 계획인 HBM4(6세대 HBM)에 기존 본딩 기술과 하이브리드 본딩을 적용하는 방안을 모두 고려하고 있다. 두 기술을 동시에 고도화해, 고객사의 요구에 맞춰 적절한 솔루션을 제공하겠다는 전략이다. 하이브리드 본딩이란 칩과 웨이퍼의 구리 배선을 직접 붙이는 차세대 패키징 공법이다. 기존 본딩은 작은 돌기 형태의 범프(Bump)를 통해 칩을 붙인다. 하이브리드 본딩은 이 범프를 사용하지 않아 전체 칩 두께를 줄이는 데 유리하다. 다만 SK하이닉스가 하이브리드 본딩 분야에 당장 투자를 진행할 가능성은 낮은 것으로 관측된다. 내년 설비투자 규모를 올해(10조원 중후반대) 대비 늘리기는 하나, 인프라 및 연구개발(R&D), 후공정 분야에 고루 할당하기 때문이다. 이 부사장은 하이브리드 본딩용 설비 투자 계획과 관련한 기자의 질문에 "아직은 개발 단계"라며 "여러 가지를 검토하고 있다"고 답변했다.

2024.10.24 17:19장경윤

SK하이닉스 "HBM4 내년 하반기 고객 출하...TSMC와 원팀"

SK하이닉스는 HBM(고대역폭메모리) 6세대 제품인 'HBM4'를 예정대로 내년 하반기 고객에 출하를 목표로 한다고 밝혔다. 아울러 HBM4에서는 파운드리업체 TSMC와 협력을 강화할 예정이다. SK하이닉스는 24일 3분기 컨퍼런스콜에서 "HBM4에서는 IO 개수가 2배로 늘어나고, 저전력 성능을 위해서 새로운 스킨이 적용되고, 처음으로 로직 파운드리를 활용하는 등 기술적으로 많은 변화가 예상된다"고 말했다. 이어 "기존의 테스트 범위를 넘어서 훨씬 더 (파운드리 업체와) 깊이 있는 기술 교류가 필요하다. 이에 따라서 당사와 파운드리 파트너사 간 원팀 체계를 구축해서 협업을 진행하고 있다"고 강조했다. SK하이닉스의 파트너사인 TSMC는 파운드리 시장에서 60% 이상 점유율로 1위이며, 고객사로 엔비디아를 확보하고 있다. D램과 달리 HBM은 고객의 수요에 기반해서 생산 규모를 결정하기 때문에 선단 공정을 통해 칩 사이즈 줄여서 원가를 절감하는 것보다 고객이 원하는 제품을 적기에 안정적으로 공급하는 것이 중요하다. SK하이닉스는 "HBM 칩 구조상 셀 영역에 해당하는 면적이 상대적으로 적기 때문에 칩 사이즈를 줄이는 것에 대한 베네핏이 제한 적이다. 이미 안정성과 양산성이 검증된 1b나노, 어드밴스드 MR-MUF 기술을 적용해 준비 중"이라며 "예정대로 2025년 하반기 고객 출하를 목표로 하고 있다"고 말했다. SK하이닉스의 HBM 기술 강점으로 MR-MUF 패키징이 꼽힌다. MR-MUF는 과거 SK하이닉스 공정 대비 칩 적층 압력을 6% 수준까지 낮추고, 공정시간을 줄여 생산성을 4배로 높이며, 열 방출도 45% 향상시킨 기술이다. 최근 도입한 어드밴스드(Advanced) MR-MUF는 MR-MUF의 장점을 그대로 유지하는 가운데 신규 보호재를 적용해 방열 특성을 10% 더 개선했다.

2024.10.24 11:01이나리

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

JEDEC "HBM4 규격 완성 초읽기"...업계 새 표준에 주목

국제반도체표준협의기구(JEDEC)가 6세대 고대역폭메모리(HBM) 'HBM4' 표준이 완성 단계에 접어들었다고 밝혔다. 내년 양산 목표로 HBM4 기술 개발에 한창인 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등 메모리 업계는 새 표준에 대한 규격에 대해 주목한다. 미국에 본사를 둔 JEDEC은 반도체 표준화 규격을 책정하는 기관이다. JEDEC은 지난주 "HBM4 표준이 완성에 가까워지고 있다"며 "HBM4는 HBM3 보다 높은 대역폭, 낮은 전력 소비, 다이 및 스택 증가에 따라 용량이 많아지면서 데이터 처리 속도를 향상시키는 것을 목표로 한다"고 설명했다. 이어 JEDEC은 "HBM 발전은 생성적 인공지능(AI), 고성능컴퓨팅(HPC), 하이엔드 그래픽 카드(GPU), 서버를 포함해 대용량 데이터 세트와 복잡한 계산을 효율적으로 처리해야 하는 애플리케이션에 필수적이다"고 설명했다. JEDEC은 HBM4 표준 제정 상황을 발표한 것은 이번이 처음이다. JEDEC이 반도체 표준을 발표하면 각 업계에서는 표준에 맞춰 반도체를 개발해야 한다. JEDEC에 따르면 HBM4는 HBM3에 비해 스택당 채널 수가 두 배로 늘어나고 물리적 면적이 더 커진다. HBM4 D램 용량은 기존 24Gb(기가비트)에서 32Gb로 확장되고, 단수는 12단인 HBM3·HBM3E를 넘어 16단까지 확장된다. 속도는 최대 6.4Gbps에 대해 초기에 합의했으며, 더 높은 주파수에 대한 논의가 계속되고 있다. 다만, JEDEC은 이번에 HBM4에 메모리와 로직 반도체를 단일 패키지로 적층하는 기술에 대해서는 구체적으로 밝히지 않았다. JEDEC은 기존 720마이크로미터(μm)에서 775μm로 높이 제한을 완화하는 방향을 의견을 모은 것으로 알려졌다. 한편 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등은 메모리 업계에서는 내년 HBM4 양산과 함께 엔비디아와 AMD의 차세대 물량을 확보하기 위한 치열한 경쟁이 예고된다. AI 반도체 핵심 고객사인 엔비디아는 지난 6월 컴퓨텍스 기조연설에서 2026년 출시되는 '루빈' 플랫폼에 HBM4 8개를 처음으로 탑재하고, 2027년 '루빈 울트라'에는 HBM4 12개를 탑재한다고 로드맵을 통해 밝혔다. AMD 또한 2026년 출시하는 'MI400'에 처음으로 HBM4를 탑재한다는 계획이다. HBM 점유율 1위인 SK하이닉스는 올 초만해도 2026년 16단 HBM4 양산할 계획을 밝혀 왔지만, 지난 5월 시기를 1년 앞당겨 내년에 양산한다고 계획을 변경했다. SK하이닉스가 양산 시기를 앞당긴 배경에는 커스터마이징 HBM이 적용되는 HBM4부터 주요 빅테크 기업들의 요구사항을 충족시키고 빠르게 고객을 확보하려는 전략으로 보인다. 삼성전자는 단일 스택 용량이 48Gb인 HBM4를 내년에 양산한다는 목표다. 마이크론 또한 36Gb, 64Gb 용량을 제공하는 차세대 HBM을 개발 중이다. HBM4부터는 맞춤형 제작(커스터마이징)이 요구되기 때문에 파운드리와 메모리 업체 간의 협업이 더욱 중요해질 전망이다. SK하이닉스와 마이크론은 TSMC와 동맹을 맺고 삼성전자는 자사 파운드리를 사용하며 턴키 솔루션을 강조한다.

2024.07.17 11:14이나리

삼성전자, HBM4 맞춤형 최적화로 승부수...예상 스펙 첫 공개

삼성전자가 내년 출시 예정인 6세대 고대역폭메모리(HBM4)에 맞춤형(커스터마이징) 서비스를 강화한다고 강조했다. 삼성전자는 메모리, 파운드리, 패키징을 모두 수행할 수 있는 종합반도체(IDM) 기업이라는 장점을 앞세우고 있다. 이를 통해 경쟁사와 HBM 기술에서 차별화를 둔다는 목표다. HBM은 여러 개 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 대폭 끌어올린 고성능 제품이다. 삼성전자는 9일 삼성동 코엑스에서 '삼성 파운드리 포럼'과 '세이프 포럼(SAFE) 2024'를 개최하고 AI를 주제로 향후 지원 계획을 발표했다. 이날 'AI 솔루션' 세션에서 최장석 메모리사업부 신사업기획팀장 부사장은 "HBM4는 HBM3 대비 성능이 대폭 향상됐다"라며 "48GB(기가바이트) 용량까지 확대해 내년 생산목표로 개발 중이다"고 밝혔다. 삼성전자는 HBM3E까지 MOSFET 공정을 적용했다면, HBM4부터 핀펫(FinFET) 공정을 적용을 긍정적으로 검토 중이다. 이에 따라 HBM4는 MOSFET 적용 대비 속도가 200% 빠르고, 면적은 70% 줄어들며, 성능은 50% 이상 향상된다고 밝혔다. 삼성전자가 HBM4 스펙에 대해 밝힌 것은 이번이 처음이다. 최 부사장은 "HBM 아키텍처에도 큰 변화가 오고 있다. 많은 고객들은 기존의 범용성 보다 맞춤형 최적화를 지향하고 있다"라며 "한가지 예로 HBM D램과 고객맞춤용 로직 칩의 3D 형태 적층은 전력과 면접을 크게 줄일 수 있고, 범용 HBM의 인터포저와 수많은 입출력(I/O)으로 인한 성능 확장에 대한 장벽을 제거할 것"이라고 설명했다. 그는 이어 "HBM은 성능과 용량뿐 아니라 전력과 열효율성도 간과할 수 없다. 이를 위해서 16단 HBM4는 NCF(비전도성접착필름) 조립 기술 외에도 HCB(하이브리드 본딩) 기술 등 여러 최첨단 패키징 기술뿐만 아니라 신규 공정까지 다양한 새로운 기술을 적절히 구현하는 것이 필수적이며 삼성은 계획된 일정에 맞춰서 준비 중이다"고 덧붙였다. 하이브리드 본딩은 반도체(다이) 위아래를 구리로 직접 연결하기 때문에 신호 전송 속도를 비약적으로 높일 수 있으며, HBM 높이도 줄일 수 있다. 최 부사장은 "수십 년간 삼성은 메모리 기술 혁신에 전념하며 끊임없이 진화했고, 지난 30년 동안 크고 작은 수많은 역경 속에서도 굳건히 리더십을 유지할 수 있었다"라며 "현재 큰 변화가 불고 있는 인공지능 시대에 경쟁력 있는 리더십을 지속해서 유지하겠다"고 전했다. 한편, 삼성전자는 HBM4 기술 개발을 강화한다는 방침이다. 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문은 HBM 개발팀 신설을 골자로 하는 조직개편을 단행했다. 전영현 부회장이 DS부문장에 취임한 지 한 달여 만이다. 신임 HBM 개발팀장에는 손영수 부사장이 선임됐다.

2024.07.09 17:18이나리

삼성·SK하이닉스·마이크론, HBM4 패권 경쟁 본격화

엔비디아와 AMD가 2027년까지 차세대 인공지능(AI) 반도체 로드맵을 발표하면서 AI 반도체를 지원하는 고대역폭메모리(HBM) 시장에서 SK하이닉스, 삼성전자, 마이크론 등 메모리 3사 간 경쟁이 더욱 치열해질 전망이다. AI 반도체의 성능이 향상됨에 따라 HBM의 성능과 용량 요구도 높아지고 있기 때문이다. 아울러 AI 반도체 시장에서 파운드리-메모리 업체간 협업의 중요성이 커지면서 TSMC-SK하이닉스 동맹과 삼성전자의 양강 구도로 나뉘는 모양새다. ■ 엔비디아, AI 반도체 독보적 1위…2026년 '루빈'에 HBM4 탑재 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 지난 2일 대만 국립대만대학교에서 열린 '컴퓨텍스 2024' 기조연설에서 2026년 출시 예정인 차세대 AI 반도체(GPU) '루빈' 플랫폼을 처음으로 공개했다. 이는 지난 3월 미국 캘리포니아에서 개최한 개발자 컨퍼런스 'GTC'에서 신형 GPU '블랙웰'을 공개한 지 약 3개월 만이다. 엔비디아는 AI 반도체 출시 로드맵과 함께 HBM 탑재 계획도 상세히 공개했다. 엔비디아가 올해 2분기 출시하는 호퍼 플랫폼 'H200' GPU에는 AI 반도체 중 처음으로 HBM3E 8단(5세대) 제품이 6개를 탑재된다. 올해 하반기 출시되는 블랙웰 플랫폼 'B100'에는 HBM3E 8단 12개가, 내년에는 HBM3E 12단을 탑재한 '블랙웰 울트라'가 잇따라 출시될 예정이다. 이날 기조연설에서 젠슨 황 CEO는 2026년 출시되는 루빈 플랫폼에 HBM4 8개를 처음으로 탑재하고, 2027년 '루빈 울트라'에는 HBM4 12개를 탑재한다고 밝혔다. 이에 메모리 업계에서는 A 반도체 시장에서 엔비디아의 차세대 물량을 확보하기 위한 치열한 경쟁이 예고된다. 엔비디아는 AI 반도체 시장에서 90% 점유율로 독보적인 1위를 차지하고 있다. SK하이닉스는 지난해 엔비디아 H100에 HBM3 독점 공급에 이어 올해 2분기 출시되는 H200에 HBM3E 8단 제품을 가장 많은 물량으로 공급한다. 미국 마이크론 또한 엔비디아에 HBM3E 8단을 공급하고 있으며, 삼성전자 또한 엔비디아에 HBM3E 공급을 위한 테스트 과정을 거치고 있다. SK하이닉스와 삼성전자는 내년 HBM4 양산을 목표로 차세대 메모리 기술 개발에 한창이다. ■ AMD, 올해 4분기 'MI325X'에 최초로 HBM3E 12단 적용 AMD 또한 주요 HBM 고객사로 꼽힌다. 리사 수 AMD CEO는 컴퓨텍스 2024 기조연설에서 AI 가속기 'AMD 인스팅트' 로드맵을 공개했다. AMD는 올해 4분기 출시되는 'MI325X'에 HBM3E 12단 제품을 탑재할 계획이다. 이는 엔비디아보다 먼저 고용량 HBM3E를 적용한 것이다. 수 CEO는 “MI325X는 업계 최고의 288Gb 용량을 가진 HBM3E를 탑재한다”고 강조했다. 업계에서는 AMD MI325X에 삼성전자가 상반기부터 양산 중인 HBM3E 12단 제품을 탑재할 것으로 보고 있다. 삼성전자는 지난 2월 "HBM3E 12단 샘플을 고객사에게 제공하기 시작했으며 상반기 양산할 예정"이라고 밝힌 바 있다. 앞서 삼성전자는 AMD가 지난해 출시한 'MI300X'에 HBM3을 공급해 왔다. AMD는 내년 출시되는 'MI350'에도 HBM3E 12단 제품을 탑재하고, 2026년 'MI400'에 처음으로 HBM4를 탑재할 계획이다. AMD는 엔비디아에 대응하기 위해 삼성전자와 손을 잡았다. 리사 수 AMD CEO는 차세대 AI 반도체를 3나노 GAA 공정에서 생산할 계획을 밝혔다. 전세계에서 삼성이 3나노 GAA 공정을 양산함에 따라, 해당 칩 생산은 삼성전자 파운드리가 유력하다. AMD는 HBM3 이어 HBM3E도 삼성으로부터 공급받는다. ■ 내년 HBM4부터 '파운드리-메모리' 동맹 경쟁 심화 내년 양산되는 HBM4부터는 맞춤형 제작(커스터마이징)이 요구되기 때문에 파운드리와 메모리 업체 간의 협업이 더욱 중요해질 전망이다. 이에 엔비디아는 TSMC-SK하이닉스와 손잡고, AMD는 삼성전자와 동맹을 펼치는 모습이다. 지난 4월 SK하이닉스는 TSMC와 HBM4 공동 개발을 공식 발표했다. HBM3E까지는 SK하이닉스가 D램과 베이직 다이를 제작하고, TSMC가 이를 받아 기판 위에 GPU와 HBM을 나란히 조립(패키징)했지만, HBM4부터는 TSMC가 로직 다이를 직접 제작하는 방식으로 바뀌고 HBM3E와 동일하게 2.5D 패키징이 유지된다. 곽노정 SK하이닉스 사장은 지난 5월 간담회에서 “HBM4 이후가 되면 맞춤형(customizing) 수요가 증가하며 그게 트렌드가 되고, 수주형 비즈니스로 전환될 것”이라고 설명한 바 있다. 삼성전자는 첨단 공정 파운드리와 메모리 사업을 동시에 공급하는 맞춤형 토탈 솔루션을 최대 강점으로 내세우고 있다. 이는 메모리에서 HBM을 만든 다음 자체 파운드리 팹에서 패키징까지 모두 가능하다는 의미다. 후발주자인 마이크론도 TSMC와 협력해 HBM 점유율을 높이는 것을 목표로 하고 있다. 마이크론도 지난 2월 HBM3E 8단 양산에 이어, 5월 HBM3E 12단 샘플 공급을 시작했다. 또 대만 타이중 신규 공장 투자에 이어 미국 정부의 8조4천억원의 보조금을 받아 아이다호 보이시와 뉴욕 클레이주에 HBM용 팹을 건설할 계획이다. 일본에도 히로시마에 2027년 가동을 목표로 HBM 팹을 건설한다는 계획이다. 일본 정부는 마이크론에 1조7천억원의 보조금을 약속했다. 시장조사 트렌드포스에 따르면 HBM 수요 연간 성장률은 올해 200% 증가하고 2025년에는 2배 확대될 것으로 전망된다.

2024.06.04 15:23이나리

SK하이닉스, HBM 고삐 죈다..."내년 공급 계획도 이미 논의 중"

"빅테크 고객들이 AI 시장 주도권을 확보하기 위해 신제품 출시 시점을 앞당기고 있다. 이에 SK하이닉스는 차세대 HBM(고대역폭메모리)를 적기에 공급할 수 있도록 올해에 이어 내년까지 계획을 미리 논의하는 중이다." 30일 SK하이닉스는 공식 뉴스룸을 통해 신임 임원들과 첨단 메모리 기술력을 논의하는 좌담회를 열었다. 이번 좌담회에는 SK하이닉스 뉴스룸의 2024 임원 인터뷰 시리즈에 함께한 권언오 부사장(HBM PI), 길덕신 부사장(소재개발), 김기태 부사장(HBM S&M), 손호영 부사장(Adv. PKG개발), 오해순 부사장(낸드 Advanced PI), 이동훈 부사장(321단 낸드 PnR), 이재연 부사장(Global RTC)이 참석했다. 좌담회 사회는 원정호 부사장(Global PR)이 맡았다. SK하이닉스는 지난 3월부터 AI 메모리인 HBM3E(5세대 고대역폭메모리)를 세계 최초로 양산한 바 있다. 또한 회사는 다음 세대 제품인 HBM4의 양산 시점을 내년으로 앞당기고 글로벌 투자와 기업간 협력을 통해 차세대 기술력을 확보해 나가는 등 AI 메모리 업계 위상을 강화하고 있다. 권언오 부사장은 "시장이 열리기 전부터 오랜 시간 동안 끈질기게 이어져 온 AI 메모리에 대한 투자와 연구가 회사 성장의 밑거름이 됐다"며 "이를 바탕으로 우리는 AI 인프라에 필수적인 HBM과 함께, 다양한 분야에서 쓰이게 될 고성능 메모리를 개발하는 등 탄탄하게 경쟁력을 축적해 올 수 있었다"고 밝혔다. 손호영 부사장은 "HBM의 성공은 고객과의 협력은 물론, 내부 부서간 협업 과정에서도 이전보다 열린 방식으로 일해왔기에 가능했던 일"이라며 "앞으로 더 다양해질 시장의 요구에 부응하려면 고객과 한 차원 더 높은 협력 관계를 맺고, 메모리와 시스템, 전공정과 후공정의 경계가 허물어지는 이종간 융합을 위한 협업을 준비해야 한다"고 말했다. AI 메모리가 이처럼 각광을 받게 된 데 대해 임원들은 HBM, CXL, eSSD, PIM 등 고성능 솔루션들이 기존 메모리의 데이터 병목 현상을 해결하고, AI의 동작 속도를 높여주고 있기 때문이라고 진단했다. 또한 이들은 미래 산업과 기술 변화상에 대해 선제적으로 대응하기 위해 회사가 주목해야 할 부분에 대해서도 다양한 의견을 제시했다. 김기태 부사장은 “현재 시장 상황을 보면, 빅테크 고객들이 AI 시장 주도권을 확보하기 위해 신제품 출시 시점을 앞당기고 있다"며 "이에 맞춰 우리는 차세대 HBM 제품 등을 적기에 공급할 수 있도록 올해에 이어 내년까지의 계획을 미리 논의하는 중”이라고 밝혔다. 이재연 부사장은 "MRAM, RRAM, PCM 외에도 우리는 초고속·고용량·저전력 특성을 동시에 지닌 SOM(Selector Only Memory), Spin Memory, Synaptic Memory 등 이머징 메모리에 주목하고 있으며, 앞으로도 다양한 미래 기술에 대한 연구개발을 지속 강화할 필요가 있다"고 강조했다.

2024.05.30 13:23장경윤

TSMC "HBM4부터 로직다이 직접 제조"…삼성과 주도권 경쟁 예고

TSMC가 6세대 고대역폭메모리(HBM4)부터 그동안 메모리 영역이었던 로직(베이스) 다이 제조에 직접 나선다고 선언하면서 향후 HBM 시장에 주도권 변화가 예고된다. 앞서 지난 4월 SK하이닉스는 TSMC와 HBM4 공동 개발을 공식 발표한 바 있어 양사의 동맹이 주목되고 있는 상황이다. 반면 메모리와 파운드리 사업을 모두 관장하는 삼성전자는 토탈 패키징 솔루션을 앞세워 경쟁력을 강화한다는 방침이다. AI 시대 HBM 시장이 확대되고 있는 가운데 칩설계, 메모리, 파운드리 업계의 주도권 경쟁이 더욱 심화될 수 있음을 시사하는 대목이다. ■ TSMC, 12나노·5나노 로직다이 직접 생산 대만 파운드리 업체 TSMC는 지난 14일 네덜란드 암스테르담에서 열린 'TSMC 유럽 기술 심포지엄' 행사에서 HBM4에 12나노미터(mn·10억분의 1m)급과 5나노급 로직(베이스) 다이를 사용하겠다고 밝혔다. HBM은 여러 개 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 대폭 끌어올린 고성능 제품이다. 시장에 출시된 5세대 HBM(HBM3E)까지는 D램과 베이스 다이를 SK하이닉스와 같은 메모리 업체가 생산하고, TSMC는 이를 받아 기판 위에 GPU(그래픽처리장치)와 나란히 패키징(조립)한 후 엔비디아에 공급해 왔다. 베이스 다이는 GPU와 연결돼 HBM을 컨트롤하는 역할을 수행한다. 그러나 내년 양산 예정인 HBM4부터는 TSMC가 12나노 또는 5나노급 로직 다이를 활용해 직접 만든다. TSMC는 이 작업을 위해 N12FFC+(12나노)와 N5(5나노) 프로세스의 변형을 사용할 계획이다. 현재 SK하이닉스, 마이크론 등은 메모리 팹이 고급 로직 다이를 생산할 수 있는 장비를 갖추고 있지 않기 때문에 TSMC는 HBM4 제조 프로세스에서 유리한 위치를 차지할 것으로 기대하고 있다. TSMC의 설계 및 기술 플랫폼 수석 이사는 "우리는 HBM4 풀 스택과 고급 노드 통합을 위해 주요 HBM 메모리 파트너와 협력하고 있다"고 전했다. TSMC에 따르면 12FFC+ 프로세스는 스택당 대역폭이 2TB/초가 넘는 12단(48GB) 및 16단(64GB)을 구축할 수 있어 HBM4 성능을 달성하는데 적합하다. N5로 제작된 베이스 다이는 훨씬 더 많은 로직을 포함하고 전력을 덜 소비하므로 더 많은 메모리 대역폭을 요구하는 AI 및 HPC(고성능컴퓨팅)에 유용할 전망이다. HBM4는 더 많은 메모리 용량을 수용하기 위해 현재 사용되는 기술보다 더 발전된 패키징 방법을 채택해야 한다. 이에 TSMC는 자사 첨단 패키징 기술인 'CoWoS' 기술을 업그레이드 중이라고 밝혔다. CoWoS는 칩을 서로 쌓아서 처리 능력을 높이는 동시에 공간을 절약하고 전력 소비를 줄이는 2.5D 패키지 기술이다. TSMC는 "HBM4를 위해 CoWoS-L과 CoWoS-R을 최적화하고 있다"라며 "CoWoS-L과 CoWoS-R 모두 8개 이상의 레이어를 사용하고, 신호 무결성으로 2000개가 넘는 상호 연결의 HBM4 라우팅을 가능하게 한다"고 설명했다. ■ 삼성전자, 메모리-파운드리 토탈 솔루션 강점 앞세워 삼성전자는 첨단 공정 파운드리와 메모리 사업을 동시에 공급하는 맞춤형 토탈 솔루션을 강점으로 내세우고 있다. 메모리에서 HBM을 만든 다음 자체 파운드리 팹에서 패키징까지 모두 가능하다는 의미다. 반도체(DS) 부문 미주지역을 총괄하는 한진만 DSA 부사장은 올 초 기자들을 만나 “최근 고객사들은 파운드리 로직 공정에 자신의 IP나 새로운 IP를 넣어서 기존 메모리와 다른 맞춤형(커스터마이징) 솔루션을 만들고 싶다는 요구를 많이 한다”라며 “이것이 진정한 메모리와 파운드리의 시너지다”고 강조했다. 현재까지 파운드리 시장에서는 AI 반도체 1위 엔비디아 물량을 차지한 TSMC가 앞서 나가고 있다. 또 엔비디아에 HBM3에 이어 HBM3E까지 공급을 확정한 SK하이닉스 또한 HBM 시장 1위를 차지한다. 엔비디아가 거래처 다변화를 추진함에 따라 삼성전자와 마이크론도 HBM을 공급할 가능성이 열려 있다. 반도체 업계 관계자는 "SK하이닉스의 HBM이 각광받는 이유는 품질이 좋은 것도 있지만, TSMC와 밀접한 협력 관계도 영향을 줬을 것"이라며 “TSMC가 HBM4 로직 다이에서 파운드리 경쟁사인 삼성전자와 협력하는 것이 쉽지 않아 보인다. 삼성전자는 HBM을 두고 메모리와 파운드리 두 부분에서 경쟁해야 하는 상황이 됐다”고 말했다.

2024.05.21 09:09이나리

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