삼성·SK·마이크론, HBM3E 12단에 사활

엔비디아 퀄테스트 결과 앞둬
납품 위해 연내 양산 가능해야

삼성전자 HBM3E 12단 제품 이미지. <삼성전자 제공>

삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론이 5세대 고대역폭메모리(HBM3E) 12단에서도 치열한 경쟁을 펼칠 전망이다. 8단 시장에서는 SK하이닉스가 기술력 우위를 과시했지만, 12단부터는 판도가 재편될 가능성도 점쳐진다.

11일 업계에 따르면 SK하이닉스와 삼성전자가 진행 중인 엔비디아 HBM3E 12단 제품 퀄테스트 결과가 이달 말께 나올 예정이다. 양사는 모두 올 상반기부터 엔비디아향 12단 제품 퀄테스트를 진행해온 것으로 알려졌다.

이와 관련, 김주선 SK하이닉스 인공지능(AI) 인프라 담당(사장)은 지난 4일 대만 타이베이서 열린 '세미콘 타이완 2024'에서 이달 중 퀄테스트 결과가 공개될 것으로 본다고 밝혔다. 이어 "이달 말부터 고대역폭메모리 HBM3E 12단 제품 양산에 돌입할 계획"이라며 "6세대인 HBM4 등 차세대 제품과 기술 개발도 순조롭게 진행하고 있다"고 설명했다.

삼성도 연내 HBM3E 12단을 납품하기 위해 양산 준비에 돌입한 것으로 알려졌다. 삼성은 HBM3E 8단 제품 양산 시기가 다소 늦었던 만큼, 12단에서는 확실한 성과를 거두겠다는 목표다. 삼성이 개발 중인 HBM3E 12단 제품은 SK하이닉스의 HBM 제품과는 다른 방식으로 제작될 것으로 예상된다. 삼성은 HBM3E 12단 제품을 TC-NCF(Thermal Compression-Non Conductive Film) 방식으로 생산하는 것으로 알려져 있다.

TC-NCF는 HBM 적층 과정에서 칩을 하나씩 쌓을 때마다 필름형 소재를 깔아주는 방식이다. SK하이닉스는 칩과 칩 사이에 액체 보호재를 한 번에 주입해 굳히는 MR-MUF(Mass Reflow-Molded UnderFill) 공정으로 HBM을 만들고 있다.

한 업계 관계자는 "SK하이닉스가 HBM3E 8단에서 기술 우위를 입증한 것은 맞지만, HBM3E 12단 경쟁에선 삼성이 우위를 가져가게 될 가능성이 있다"며 "HBM3E 12단부터는 삼성전자의 TC-NCF 방식이 경쟁사의 MR-MUF 방식보다 더 경쟁력 있을 것으로 보고 있다"고 말했다.

미국 마이크론도 HBM3E 12단 시제품 출하 소식을 알리며 삼성·SK의 뒤를 바짝 쫓고 있다. 마이크론은 9일(미국시간) HBM3E 12단 개발을 끝내고 주요 고객사에 샘플을 공개했다고 밝혔다. 용량은 36GB이며 대역폭은 초당 1.2TB다. 마이크론은 HBM 시장 3위 업체지만, 올해 상반기 엔비디아향 HBM3E 8단 제품을 삼성보다 먼저 공급하기도 했다.

엔비디아는 내년 출시 예정인 고성능 AI(인공지능) 가속기 '블랙웰'에 HBM3E 12단 제품을 적용할 예정이다. 당초 가장 높은 사양인 '블랙웰 울트라' 모델에만 12단 HBM을 사용할 계획이었는데, 최근 이를 준프리미엄 모델인 'B200A'까지 확대 적용키로 하면서 HBM3E 8단과 비슷한 비중으로 12단을 납품받을 가능성이 높아졌다. 반도체업계에서 HBM3E 12단 제품 양산의 중요성이 더 강조되고 있는 이유다.

반도체업계 관계자는 "엔비디아 차기작 일정에 맞추려면 연내에는 HBM3E 12단 제품을 원활하게 양산할 수 있어야 한다"며 "내년부터는 중국향 HBM 수출이 제한될 수 있어 엔비디아 향 제품 양산의 중요성이 더욱 커지게 될 것"이라고 밝혔다.

박순원기자 ssun@dt.co.kr