SK하이닉스, 칩12개 쌓은 챗GPT용 메모리 세계 최초 개발…용량 50% 확대

24GB HBM3 개발…"상반기 양산 예정"
기존 16GB 제품과 같은 높이의 12단 신제품 개발

SK하이닉스가 현존 최고 성능 D램인 고대역폭 메모리(HBM) 기술 한계를 극복하기 위해 혁신 공정 및 패키지 기술을 도입했다. 이를 통해 16기가바이트(GB)이던 HBM3 최대 용량을 24GB까지 끌어올렸다.

SK하이닉스는 세계 최초로 D램 단품 칩 12개를 수직으로 쌓아 현존 최고 용량인 24GB HBM3 신제품을 개발, 고객사로부터 제품 성능을 검증받고 있다고 20일 밝혔다. 기존 HBM3 최대 용량은 D램 단품 칩 8개를 수직으로 쌓은 16GB였다.

SK하이닉스 측은 “작년 6월 세계 최초로 HBM3를 양산한 데 이어 기존 대비 용량을 50% 늘린 24GB 패키지 제품을 개발하는 데 성공했다”며 “최근 대화형 인공지능(AI) 챗봇 쓰임이 확대하는 만큼 늘어나는 프리미엄 메모리 수요에 맞춰 하반기부터 시장에 신제품을 공급할 것"이라고 설명했다.

HBM은 여러 개 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치·고성능 제품이다. 최근 챗GPT로 떠오른 생성형 AI에 필수적인 메모리로 꼽힌다. SK하이닉스는 2013년 세계 최초로 HBM을 개발한 뒤 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3) 순으로 제품을 선보이고 있다.

SK하이닉스 기술진은 신제품에 어드밴스드(Advanced) MR-MUF와 TSV 기술을 적용했다. 어드밴스드 MR-MUF를 통해선 공정 효율성과 제품 성능 안정성을 강화했다. TSV로는 기존 대비 40% 얇은 D램 단품 칩 12개를 수직으로 쌓아 16GB 제품과 같은 높이의 신제품을 구현했다.

MR-MUF는 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 액체 형태의 보호재를 공간 사이에 주입하며 굳히는 공정이다. 칩을 쌓을 때마다 필름형 소재를 깔아주는 방식보다 공정이 효율적이고 열 방출에도 효과적이다. TSV는 D램 칩에 수천 개 미세한 구멍을 뚫어 상층과 하층 칩 구멍을 수직으로 관통, 전극을 연결하는 어드밴스드 패키징 기술이다.

SK하이닉스는 다수 글로벌 고객사에 HBM3 24GB 샘플을 제공해 성능 검증을 진행하고 있다. 홍상후 SK하이닉스 부사장(P&T담당)은 "세계 최고 후공정 기술력을 바탕으로 초고속, 고용량 HBM 제품을 연이어 개발했다"며 "상반기에 신제품 양산 준비를 완료, AI 시대 최첨단 D램 시장 주도권을 확고히 해나가겠다”고 말했다.

김평화 기자 peace@asiae.co.kr