SK하이닉스, 세계 최초 12단 적층 'HBM3' 개발···AI챗봇 수요 맞춤 대응

SK하이닉스가 세계 최초로 D램 단품 칩 12개를 수직 적층해 현존 최고 용량인 24GB(기가바이트)를 구현한 HBM3 신제품을 개발했다. 최근 인공지능(AI) 챗봇 산업이 확대되면서 늘어나는 프리미엄 메모리 수요에 대응하기 위해서다.

반도체 업계에 따르면 SK하이닉스는 20일 세계 최초로 HBM3 신제품을 개발하고, 고객사로부터 제품의 성능 검증을 받고 있다.

HBM(고대역폭 메모리)은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고성능 제품이다. HBM3는 1세대(HBM), 2세대(HBM2), 3세대(HBM2E)에 이은 4세대 제품이다. 기존 HBM3의 최대 용량은 D램 단품 칩 8개를 수직 적층한 16GB였다.

SK하이닉스 관계자는 “당사는 지난해 6월 세계 최초로 HBM3를 양산한 데 이어 이번에 기존 대비 용량을 50% 높인 24GB 패키지 제품을 개발하는 데 성공했다”면서 “최근 AI 챗봇(Chatbot, 인공지능 대화형 로봇) 산업이 확대되면서 늘어나고 있는 프리미엄 메모리 수요에 맞춰 하반기부터 시장에 신제품을 공급할 수 있을 것”이라고 강조했다.

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SK하이닉스 기술진은 이번 제품에 어드밴스드(Advanced) MR-MUF와 TSV 기술을 적용했다. 

MR-MUF는 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 액체 형태의 보호재를 공간 사이에 주입하고 굳히는 공정이다. 필름형 소재를 깔아주는 방식보다 공정이 효율적이고 열 방출에도 효과적이다.

SK하이닉스는 D램 칩에 수천개의 미세한 구멍을 뚫어 상층과 하층 칩의 구멍을 수직으로 관통하는 전극으로 연결하는 TSV 기술을 통해 기존 대비 40% 얇은 D램 단품 칩 12개를 수직으로 쌓아 16GB 제품과 같은 높이로 제품을 구현했다.

TSV 기술이 적용된 SK하이닉스의 HBM3는 풀HD 영화 163편을 1초에 전송하는, 초당 819GB의 속도를 구현한다.

SK하이닉스가 2013년 세계 최초로 개발한 HBM은 고성능 컴퓨팅을 요구하는 생성형 AI에 필수적인 메모리 반도체 제품으로 업계의 주목을 받고 있다.

특히 최신 규격인 HBM3는 대량의 데이터를 신속히 처리하는 데 최적의 메모리로 평가받으며, 빅테크 기업의 수요가 점차 늘어나고 있다.

홍상후 SK하이닉스 부사장은 "세계 최고의 후공정 기술력을 바탕으로 초고속, 고용량 HBM 제품을 연이어 개발해낼 수 있었다"며 "상반기 내 이번 신제품 양산 준비를 완료해 AI 시대 최첨단 D램 시장의 주도권을 확고히 해나가겠다"고 말했다.

아울러 대만 시장조사업체 트렌드포스는 18일 보고서에서 AI 서버 수요의 급성장에 힘입어 올해 SK하이닉스의 HBM 시장 점유율이 50%를 넘길 것이라고 전망했다. 트렌드포스는 2022년 SK하이닉스와 삼성전자, 마이크론 등 3개사의 글로벌 HBM 시장점유율을 각각 50%, 40%, 10%로 추정했다.

트렌드포스 측은 "올해 하반기 주요 공급업체 3곳 모두 HBM3 제품의 대량 생산을 계획하고 있다"며 "현재로서는 SK하이닉스가 HBM3 제품을 양산하는 유일한 공급자"라고 진단했다.
 

[사진=SK하이닉스]