【뉴스퀘스트=김민우 기자】 SK하이닉스가 전 세계 최초로 16단 HBM3E(5세대 고대역폭메모리) 개발을 공식화했다. 

최대 용량 48GB(기가바이트)가 구현된 이번 HBM은 기존 12단 HBM3E를 넘어선 5세대 HBM 최고층 제품이다.

SK하이닉스는 내년 초 고객사에게 샘플을 제공함으로써 16단 HBM 시장 선두권을 굳힌다는 계획이다.

SK하이닉스는 4일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 'SK AI 서밋 2024'에서 이같은 신제품 공개와 자사 HBM 비전을 소개했다.

이날 처음으로 공개된 16단 HBM3E에는 양산 경쟁력이 입증된 어드밴스드 MR-MUF(대량 칩 접합 몰딩 방식) 공정이 활용되며 백업 공정으로써 하이브리드 본딩 기술도 함께 개발된다.

MR-MUF는 반도체 칩을 회로에 부착하고 이를 위로 쌓아올리는 과정에 칩과 칩 사이 공간을 EMC(에폭시 몰딩 복합물)라는 물질로 채워 붙이는 공정을 말한다. 

예를 들어 샌드위치(칩 결합)를 만들 때 식빵(HBM) 사이와 그 밖에 다른 재료 없이 잼(액체 접착제, ECM)을 이용한 것이다.

MR-MUF는 EMC라는 소재가 칩 사이에 빈 공간 없이 채워지기 때문에 다른 패키징 대비 방열 효과가 우수하다는 장점이 있다.

또한, 추가 작업인 다른 재료의 접합 공정을 생략하는 만큼 상대적으로 생산 속도가 빠르고 불량률이 낮은 것으로 알려져 있다.

16단 HBM3E는 내부 분석 결과 12단 제품 대비 학습 분야에서 성능이 18% 향상됐으며, 추론 분야에서는 32% 늘었다. 

SK하이닉스는 추론을 위한 AI 가속기 시장이 커질 것으로 예상하는 가운데, 16단 HBM3E가 향후 자사의 AI 메모리 주도권을 더욱 공고히 해줄 것으로 기대하고 있다.

SK하이닉스 측은 "당사는 저전력 고성능을 강점으로 향후 PC와 데이터센터에 활용될 것으로 전망되는 LPCAMM2 모듈을 개발 중이며 1cnm 기반 LPDDR5와 LPDDR6를 개발 중"이라며 "낸드에서는 PCle 6세대 SSD와 고용량 QLC 기반 eSSD, UFS 5.0을 준비하고 있다"고 설명했다.

특히 SK하이닉스는 6세대 HBM인 HBM4부터 16단 시장이 본격적으로 열릴 것으로 내다보며, 이에 대비해 48GB 16단 HBM3E 샘플을 내년 초부터 고객에게 제공할 예정이다.

아울러 HBM4부터는 베이스 다이에 로직 공정을 도입하며, 이를 위해 TSMC와의 원팀 파트너십을 기반으로 지속적으로 이어간다.

곽노정 SK하이닉스 사장은 '차세대 AI 메모리의 새로운 여정, 하드웨어를 넘어 일상으로'라는 주제로 진행한 기조 연설에서 "고객과 파트너, 이해관계자들과 긴밀히 협력해 '풀스택 AI 메모리 프로바이더'로 성장하겠다"며 "앞으로 본격화될 AI 시대에는 메모리가 ‘창의’와 ‘경험’으로 확장된 의미를 가지게 될 것"이라고 말했다.

이어 "과거의 데이터를 학습하고 이를 기반으로 새로운 데이터를 추론하는 AI가 인류에게 새로운 경험과 미래를 선물할 것"이라며 "이 변화는 강력한 컴퓨팅 파워를 지원하는 차세대 메모리 반도체 없이는 실현될 수 없다"고 강조했다. 

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