HBM 성능의 핵심은 ‘베이스 다이’...하이닉스·엔비디아 주도권 경쟁

엔비디아, NVHBM 눈길 끌자
하이닉스, 삼성 설계 인력 영입

용어) 베이스 다이(Base Die): D램을 여러 층 쌓은 HBM의 가장 아래에 위치하는 반도체로 GPU와 회로를 통해 직접 연결된다.

고대역폭메모리(HBM)와 그래픽처리장치(GPU)를 연결하는 베이스 다이의 중요성이 커지면서 이 분야 주도권을 확보하기 위한 반도체 기업 간 경쟁이 확대되고 있다. 엔비디아가 직접 베이스 다이에 들어가는 표준 메모리 컨트롤러를 만들겠다고 밝힌 가운데 SK하이닉스도 로직 설계를 하는 삼성전자 출신 엔지니어들을 대규모로 영입하고 있다.

30일 업계에 따르면 엔비디아가 최근 공개한 기술인 NVHBM은 그동안 엔비디아가 개발해 GPU에 탑재했던 메모리 컨트롤러를 HBM의 베이스 다이로 옮기는 것이 핵심이다. 이를 통해 HBM과 GPU의 성능을 모두 높일 수 있다는 것이 엔비디아의 설명이다.

특히 엔비디아는 베이스 다이에 들어갈 엔비디아의 메모리 컨트롤러가 향후 엔비디아가 개발할 차세대 메모리 컨트롤러와 동일하다고 설명했다. 기존에 메모리 반도체 업체들이 직접 해오던 베이스 다이에 엔비디아가 참여할 것임을 시사한 것이다.

삼성전자도 지난 23일(현지시간) 미국 스탠퍼드대에서 열린 ‘핫칩스 2026’에서 향후 베이스 다이가 다양한 역할을 할 것임을 시사했다. 삼성전자도 NVHBM에 참여할 것으로 예상되기 때문에 베이스 다이 설계를 어떻게 나눌 것인지가 엔비디아와 메모리 반도체 업체 간 주도권 경쟁에 영향을 미칠 것으로 예상된다.

업계에서는 엔비디아가 아마존웹서비스(AWS)와 손잡고 일종의 표준 베이스 다이를 만들어 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 메모리 3사의 영향력을 줄이려는 목적으로 보고 있다.

삼성전자는 시스템LSI사업부 출신 인재들을 통해 로직 다이를 직접 설계해왔다. 4나노 첨단 파운드리 공정을 도입해 다른 메모리 반도체들보다 훨씬 높은 성능의 HBM4를 개발할 수 있었다. 삼성전자의 경우 베이스 다이를 직접 설계하는 것 이상으로 이를 자체 파운드리에서 생산하는 것이 중요하다. 삼성의 HBM 공급 물량이 많아질수록 파운드리 가동률도 높아질 것이기 때문이다.

SK하이닉스는 HBM4E부터 TSMC의 최선단 파운드리에서 베이스 다이를 만들 예정이다. 이에 따라 직접 베이스 다이를 설계할 수 있는 로직 반도체 인력을 늘려왔다. 업계에 따르면 SK하이닉스는 올해 삼성전자의 시스템LSI 출신 엔지니어들을 대규모로 영입했다. SK하이닉스는 직접 파운드리를 운영하지 않기 때문에 베이스 다이 설계 경쟁력을 갖춰야 타사와 차별화를 하는 것이 유리해진다.