SK하이닉스, HBM 넘어 ‘AI 메모리’로

HBM·HBF·3D D램 묶는 풀스택 전략 제시
AI 팹·패키징까지 확장…곽노정 “지금이 골든타임”

2026 SK하이닉스 미래포럼에서 인사말을 전하는 SK하이닉스 곽노정 대표이사 사장. SK하이닉스

| 서울=한스경제 고예인 기자 | SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM)를 넘어 인공지능(AI) 시스템 전체를 아우르는 '풀스택 AI 메모리' 기업으로의 전환에 속도를 낸다. HBM과 D램을 공급하는 데 그치지 않고 AI 워크로드에 맞춰 HBM·HBF·3D 적층 D램 등을 조합하고, AI 가속기와 소프트웨어까지 고려해 시스템 단위에서 메모리를 설계하는 전략이다.

SK하이닉스는 8일 경기 이천캠퍼스 수펙스센터에서 'AI 시대 골든타임, AI 메모리 솔루션 크리에이터가 세상을 바꾸는 지금'을 주제로 '2026 미래포럼'을 열고 AI 시대의 사업·기술 방향을 논의했다고 9일 밝혔다. 올해 포럼은 AI가 일하는 방식과 반도체 산업 구조를 어떻게 바꾸고 있는지, 이에 대응해 메모리가 어떤 방향으로 진화해야 하는지를 집중적으로 다뤘다.

곽노정 SK하이닉스 대표이사 사장은 메모리 시장의 경쟁 구도가 과거와 달라졌다고 진단했다. 과거 메모리 시장이 속도와 성능을 중심으로 경쟁하는 '직선도로'였다면 현재는 AI 생태계 변화에 따라 방향이 계속 달라지는 '곡선도로'에 가까워졌다는 설명이다.

곽 사장은 고객과 파트너 관점에서 시장을 바라보는 '아웃사이드 인(Outside-in)' 접근을 주문하며 AI 생태계 변화 속에서 새로운 사업 기회를 찾아야 한다고 강조했다.

▲HBM 넘어 '풀스택 AI 메모리'

SK하이닉스가 제시한 핵심 전략은 '풀스택 AI 메모리'다. 기존 메모리 업체가 D램이나 낸드 등 개별 제품을 공급하는 데 초점을 맞췄다면 앞으로는 AI 서비스와 가속기의 특성에 따라 메모리를 조합하고 시스템 전체 성능과 비용까지 최적화해야 한다는 것이다.

AI가 단순 질의에 응답하는 단계에서 스스로 계획을 세우고 작업을 수행하는 '에이전틱 AI'로 진화하면서 메모리 수요의 성격도 달라지고 있다. 장시간 작업을 수행하는 AI가 대화 맥락과 작업 과정, 중간 결과 등 더 많은 데이터를 저장해야 하면서 용량과 대역폭을 동시에 확보하는 문제가 새로운 병목으로 떠오르고 있다.

SK하이닉스는 이에 대응해 HBM뿐 아니라 D램, CXL, SSD와 3D 적층 D램, HBF 등 다양한 메모리를 AI 워크로드에 맞게 조합한다는 구상이다.

임의철 SK하이닉스 부사장은 AI 서비스와 소프트웨어, 가속기 업체 등 생태계 기업들과 시스템 단계부터 공동 설계하는 '시스템 레벨 코디자인'을 통해 최적화된 메모리 솔루션을 개발하겠다는 방향을 제시했다.

이는 SK하이닉스의 사업 영역을 기존 메모리 반도체 공급자에서 AI 시스템 설계 파트너로 확대하겠다는 의미로 풀이된다.

▲3D D램·패키징으로 기술 경계 확장

차세대 메모리의 또 다른 축으로는 3D 기술이 제시됐다. 반도체 미세화가 물리적 한계에 가까워지고 데이터 이동 과정에서 발생하는 전력 소모가 늘어나면서 칩을 수직으로 쌓아 집적도를 높이는 기술의 중요성이 커지고 있기 때문이다.

SK하이닉스는 3D 메모리의 주요 기술 방향으로 데이터 버스 대역폭 확대와 초단거리 데이터 전송, D램 주변회로에 로직 파운드리를 활용하는 방안 등을 제시했다. 3D 메모리가 현실화되면 메모리와 파운드리, 전공정과 후공정 사이의 경계도 희미해질 전망이다.

김경훈 SK하이닉스 부사장은 3D 적층 D램을 제품화하기 위해 설계뿐 아니라 발열과 공정 난도를 동시에 해결해야 한다고 설명했다. 손호영 부사장도 3D 기술이 팹과 패키징 사이의 기술 경계를 바꾸고 있다며 첨단 패키징을 포함한 공동 최적화가 중요해질 것으로 전망했다.

▲AI가 직접 반도체 공장 운영

AI를 반도체 제조 현장에 직접 투입하는 작업도 진행되고 있다. SK하이닉스는 양산 현장의 공정·설비 데이터를 AI가 이해할 수 있도록 구조화하고, 생산 과정에서 이상이 발생하면 AI가 관련 데이터를 분석해 원인과 대응 방안을 제시하도록 시스템을 구축하고 있다.

회사는 자체 '가이아(GaiA)' 플랫폼을 활용해 AI가 팹 생산 운영에 참여할 수 있도록 준비하고 있으며 안전 감독 로봇과 고소 작업용 비전언어모델(VLM) 드론 등도 현장에 적용하고 있다. 향후 반복적이고 검증 가능한 업무는 AI가 맡고 사람은 최종 판단과 의사결정에 집중하는 형태로 생산 방식이 바뀔 것으로 보고 있다.

이번 포럼에는 앤트로픽과 TSMC를 비롯해 국내외 AI·반도체 업계 관계자들도 참석했다. TSMC 에이프릴 리 AI·HPC 사업개발 총괄과 리벨리온 박성현 대표, 하이퍼엑셀 김주영 대표 등이 메모리 시장의 변화와 AI 생태계 협업 방안을 논의했다.

SK하이닉스는 이번 포럼에서 나온 논의를 사내 학습 콘텐츠와 각 조직의 실행 과제로 연결할 계획이다.

AI 반도체 시장에서 HBM으로 주도권을 확보한 데 이어 차세대 메모리와 제조 AI, 첨단 패키징까지 사업 영역을 넓혀 AI 인프라 전반에서 영향력을 키우겠다는 전략으로 풀이된다.