SK하이닉스, 세계 최고사양 D램 `HBM3E` 개발 성공

SK하이닉스가 개발한 차세대 고대역폭메모리 제품인 'HBM3E'. SK하이닉스 제공

SK하이닉스는 인공지능(AI)용 초고성능 D램인 고대역폭메모리(HBM)의 차세대 제품인 'HBM3E(사진)' 개발에 성공하고 성능 검증 절차를 진행하기 위해 고객사에 샘플을 공급하기 시작했다고 21일 밝혔다.

HBM은 여러 개의 D램의 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 개선한 것이 특징이다. SK하이닉스는 4세대 제품인 HBM3를 양산하고 있으며, 이번에 해당 확장 버전인 HBM3E 개발에 성공했다.

SK하이닉스는 "HBM3를 독점적으로 양산해온 경험을 바탕으로 세계 최고 성능이 구현된 확장 버전인 HBM3E를 개발하는 데 성공했다"며 "업계 최대 HBM 공급 경험과 양산 성숙도를 토대로 내년 상반기부터 HBM3E 양산에 들어가 AI용 메모리 시장에서 독보적인 지위를 확고히 하겠다"고 강조했다.

SK하이닉스는 이번 신제품에 대해 AI용 메모리의 필수 사양인 속도는 물론, 발열 제어, 고객 사용 편의성 등 모든 측면에서 세계 최고 수준을 충족시켰다. 속도 측면에서 HBM3E는 초당 최대 1.1TB 이상의 데이터를 처리할 수 있다. 이는 FHD급 영화 230편 이상 분량의 데이터를 1초 만에 처리하는 수준이다.

아울러 SK하이닉스는 이번 제품에 어드밴스드 MR-MUF 최신 기술을 적용해 제품의 열 방출 성능을 기존 대비 10% 향상시켰다. 이 기술은 반도체 칩을 쌓아올린 뒤 칩과 칩 사이에 회로를 보호하기 위해 액체 형태의 보호재를 사이에 주입해 굳히는 공정이다. 필름형 소재를 깔아주는 방식 대비 열 방출에 효과적인 것으로 평가받는다.

특히 이번 신제품은 과거 버전 제품과 호환되도록 하는 '하위 호환성'도 갖춰, 고객은 HBM3를 염두에 두고 구성한 시스템에서도 설계나 구조 변경 없이 신제품을 적용할 수 있다.

이 제품은 내년 상반기 중 본격적으로 양산될 것으로 전망된다. 앞서 엔비디아는 지난 8일(현지시간) 미국 로스앤젤레스에서 개최한 '시그래프 2023'에서 ARM 기반 엔비디아 그레이스 중앙처리장치(CPU)와 호퍼 GPU 아키텍처를 결합한 차세대 AI 반도체 칩인 'GH200 그레이스호퍼 슈퍼칩'을 선보이고 여기에 HBM3E를 탑재하겠다고 밝힌 바 있다.

엔비디아 하이퍼스케일·HPC 담당인 이안 벅 부사장은 "엔비디아는 최선단 가속 컴퓨팅 솔루션즈용 HBM을 위해 SK하이닉스와 오랜 기간 협력을 지속해왔다"며 "앞으로도 차세대 AI 컴퓨팅을 선보이고자 HBM3E 분야에서 양사간의 협업이 계속되길 기대한다"고 언급했다.

SK하이닉스가 가장 먼저 차세대 HBM을 선보이면서 삼성전자와 마이크론 등 글로벌 D램 '톱3'의 HBM 경쟁도 더욱 치열해질 것으로 예상된다. 삼성전자는 현재 4세대 제품인 HBM3를 일부 고객사에 공급해 검증을 진행 중이며, 하반기부터 본격적인 양산에 돌입할 예정이다.

아울러 기존 제품에서 공법을 업그레이드해 성능을 향상한 차세대 제품 'HBM3P'도 하반기 중에 선보인다는 계획이다. 마이크론 역시 최근 HBM3E 개발을 본격화한 것으로 전해진다.

이와 같이 D램 제조사들이 HBM 시장에 경쟁적으로 뛰어드는 것은 AI 반도체 시장 확대에 따른 성장 가능성 때문이다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 현재 전체 D램 시장에서 HBM 제품의 비중은 1.5%에 불과하지만, 오는 2025년까지 연평균 45%의 성장세가 기대되고 있다. 삼성전자와 SK하이닉스는 이런 수요 성장세에 맞춰 내년 HBM 생산량을 올해의 두 배 수준으로 끌어올린다는 계획이다.

전혜인기자 hye@dt.co.kr