SK하이닉스, 세계 최초 '12단 적층 HBM3E' 양산...연내 엔비디아에 공급

최대 용량인 36GB 구현
D램 단품 칩 40% 얇게 만들어
기존과 동일한 두께로 용량 50% 높여

SK하이닉스가 세계 최초로 양산하기 시작한 HBM3E 12단 신제품. SK하이닉스 제공

[파이낸셜뉴스] SK하이닉스가 현존 고대역폭메모리(HBM) 최대 용량인 36기가바이트(GB)를 구현한 HBM3E(5세대) 12단 신제품을 세계 최초로 양산하기 시작했다고 26일 밝혔다. 기존 HBM3E의 최대 용량은 3GB D램 단품 칩 8개를 수직 적층한 24GB였다.

SK하이닉스는 양산 제품을 연내 고객사에 공급하겠다는 계획이다. 지난 3월 HBM3E 8단 제품을 업계 최초로 고객에게 납품한지 6개월만에 신제품 양산에 나섰다.

SK하이닉스는 "당사는 2013년 세계 최초로 HBM 1세대(HBM1)를 출시한데 이어 HBM 5세대까지 전 세대 라인업을 개발해 시장에 공급해온 유일한 기업"이라며 "높아지고 있는 인공지능(AI) 기업들의 눈높이에 맞춘 12단 신제품도 가장 먼저 양산에 성공해 AI 메모리 시장에서 독보적인 지위를 이어가고 있다"고 밝혔다.

이번 제품의 동작 속도를 현존 메모리 최고 속도인 9.6Gbps로 높였다. 이는 이번 제품 4개를 탑재한 단일 그래픽처리장치(GPU)로 메타의 오픈소스 거대언어모델(LLM)인 '라마 3 70B'를 구동할 경우 700억개의 전체 파라미터를 초당 35번 읽어낼 수 있는 수준이다.

회사는 또 기존 8단 제품과 동일한 두께로 3GB D램 칩 12개를 적층해 용량을 50% 늘렸다. 이를 위해 D램 단품 칩을 기존보다 40% 얇게 만들고 실리콘관통전극(TSV) 기술을 활용해 수직으로 쌓았다. TSV 기술은 D램 칩에 수천 개의 미세한 구멍을 뚫어 상층과 하층 칩의 구멍을 수직으로 관통하는 전극으로 연결하는 어드밴스드 패키징 기술 중 하나다.

여기에 얇아진 칩을 더 높이 쌓을 때 생기는 구조적 문제도 해결했다. SK하이닉스는 자사 핵심 기술인 어드밴스드 매스리플로(MR)-몰디드언더필(MUF) 공정을 이번 제품에 적용해 전 세대보다 방열 성능을 10% 높였으며, 강화된 휨 현상 제어를 통해 제품의 안정성과 신뢰성을 확보했다. MR-MUF 공정은 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 액체 형태의 보호재를 공간 사이에 주입하고, 굳히는 공정으로 HBM 양산성을 확보에 핵심이 되는 공정이다.

김주선 SK하이닉스 사장(AI Infra담당)은 "앞으로도 AI 시대의 난제들을 극복하기 위한 차세대 메모리 제품을 착실히 준비해 '글로벌 1위 AI 메모리 공급자'로서의 위상을 이어가겠다"고 말했다.

rejune1112@fnnews.com 김준석 기자