SK하이닉스, AI 반도체 생태계 강자…차세대 HBM, 빅테크 러브콜 잇달아

SK하이닉스 용인 반도체 클러스터 조감도. SK하이닉스

SK하이닉스는 인공지능(AI) 시대라는 새로운 도약의 시기에 발맞춰 고객의 다변화된 요구사항을 충족하는 고성능 AI 메모리 솔루션을 제시하며 글로벌 AI 메모리 선도 기업으로 자리잡았다.

SK하이닉스는 급변하는 글로벌 경영 환경에서 살아남고 성장할 수 있는 여러 강점을 보유하고 있다. 우선 가장 큰 무기로는 기술력이 꼽힌다. 고대역폭메모리(HBM)와 더블데이터레이트(DDR)5, 차세대 저전력 D램 제품인 저전력 더블데이터레이트(LPDDR)6 등 메모리 분야에서 세계 최고 수준의 기술력을 확보하고 핵심 공급자로 자리 잡고 있다.

특히 글로벌 AI 선도 기업과의 협력은 안정적인 수요 확보로 이어지고 있다. 또한 SK하이닉스는 미국 인디애나에 차세대 HBM 생산 기지 건설을 준비 중이며 국내 청주 M15X와 용인 1기 팹 투자를 가속화하며 고도화된 고객 수요에 맞춘 맞춤형 메모리 제품 공급을 확대할 계획이다.

SK하이닉스는 AI용 초고성능 메모리인 HBM 분야에서 선두주자로 자리매김했다. 세계 최초로 HBM을 개발한 SK하이닉스는 HBM3, HBM3E는 물론 HBM4에서도 업계 최고 수준의 경쟁력을 입증하며 AI 고객들의 핵심 파트너 지위를 이어나갈 전망이다.

주요 고객들과 올해 HBM 공급 협의를 모두 완료했고 지난해 9월 개발 완료 후 양산 체제까지 구축한 HBM4는 고객이 요구하는 성능 조건을 모두 만족시키면서 초당 11기가비트를 훌쩍 넘는 업계 최고 속도를 구현했다. SK하이닉스는 이를 지난해 4분기부터 출하하기 시작해 올해부터 본격적인 판매 확대에 나설 계획이다.

곽노정 대표

범용 메모리 분야에서도 세계 최고 수준 기술력을 갖추고 있다. SK하이닉스는 2024년 8월 세계 최초로 10나노급 6세대 1c 미세 공정을 적용한 16Gb DDR5 D램 개발에 성공했다. 최근에는 1c 16Gb LPDDR6 D램을 세계 최초로 개발했다.

낸드에서는 2024년 11월 현존 세계 최고층인 321단 1테라비트(Tb) 트리플 레벨 셀(TLC) 4D 낸드 플래시를 양산한다고 발표했으며 지난해 8월에는 321단 2Tb QLC 낸드 플래시 제품의 양산 소식을 전했다. 이 제품은 이전 QLC 제품 대비 데이터 전송 속도는 100%, 쓰기 성능은 최대 56%, 읽기 성능은 18% 개선됐고, 데이터 쓰기 전력 효율도 23% 이상 증가해 저전력이 요구되는 AI 데이터센터 등 분야에서도 경쟁력을 확보했다.

SK하이닉스는 차세대 메모리 제품 개발에도 박차를 가하며 AI 메모리 라인업을 더욱 강화해나가고 있다.

곽노정 SK하이닉스 대표이사 사장은 'SK AI 서밋 2025'에서 커스텀 HBM, AI D램(AI-D), AI 낸드(AI-N)를 새로운 메모리 솔루션 방향성으로 제시했다.

커스텀 HBM은 고객의 요청 사항을 반영해 그래픽처리장치(GPU), 맞춤형 반도체(ASIC)에 있었던 일부 기능을 HBM 베이스 다이로 옮긴 제품으로 데이터 처리 성능을 극대화하고 HBM과의 통신에 필요한 전력을 줄여 시스템 효율을 개선할 수 있다.

SK하이닉스는 D램 영역을 더 세분화해 각 영역 요구에 가장 적합한 AI-D 솔루션으로 최적화 관점의 'AI-D O(옵티마이제이션)', 메모리 병목 현상을 뛰어넘기 위한 'AI-D B(브레이크스루)', 응용 분야를 확장할 수 있는 'AI-D E(익스펜션)'를 준비하고 있다.

또 낸드에서는 초고성능을 강조한 'AI-N P(퍼포먼스)', HBM 용량 증가의 한계를 보완할 수 있는 방안으로 적층을 통해 대역폭을 확대한 'AI-N B(밴드위스)', 초고용량을 구현해 가격 경쟁력을 강화한 'AI-N D(덴시티)'라는 방향의 차세대 스토리지 솔루션을 준비 중이다.

넥스트 HBM으로 주목받고 있는 '프로세싱-인-메모리(PIM)'는 저장과 연산의 경계를 허문 지능형 메모리 반도체 제품이다. 연산용 프로세서를 집적한 이 메모리는 AI 연산에 필요한 데이터를 생성하고 전달하는 역할을 한다. SK하이닉스는 자사 PIM 제품인 'GDDR6-AiM(액셀러레이터인메모리)'을 출시한 바 있다.

[박민기 기자]