SK하이닉스가 HBM(고대역폭메모리) 발열 문제를 패키지 내부에서 직접 제어하는 차세대 냉각 기술을 공개했다. HBM 적층 단수를 늘리고 고속화로 열을 관리하는 기술이 차세대 AI 메모리 경쟁의 핵심 변수로 떠오른 가운데 SK하이닉스는 자체 냉각 요소를 내장한 ‘iHBM’을 통해 HBM5 이후 시장 주도권을 강화한다는 전략이다.
SK하이닉스는 HBM 패키지에 일체형 냉각 요소 ‘아이스(ICE)’를 내재해 발열을 획기적으로 낮춘 iHBM 기술을 26일 공개했다.
ICE(Integrated Cooling Elements)는 전기는 통하지 않지만 열 전도가 높은 실리콘 소재를 활용해 HBM 패키지 내부에 추가적인 열 배출 경로를 형성하는 냉각 요소다.
폭증하는 AI(인공지능) 연산 수요에 대응하기 위해 HBM은 적층 단수 확대와 고속화를 거듭하며 성능이 발전하고 있지만 동시에 발열이 높아지는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라 HBM과 GPU(그래픽처리장치)를 연결하는 D2D PHY 구간의 발열 밀도를 효과적으로 제어하는 기술이 차세대 HBM 기술 경쟁력의 핵심으로 부상하고 있다. D2D PHY는 HBM 베이스다이와 AI 고속 다이(Die) 간 초고속 데이터 통신을 가능하게 하는 물리적인 연결 통로를 뜻한다.
iHBM 기술은 이 문제를 구조적으로 해결했다. 기존 HBM은 열을 코어 다이를 거쳐 외부로 내보내는 간접 방식에 의존해 왔다. iHBM은 발열이 가장 집중되는 D2D PHY 영역 안에 열 제어 소자(ICE)를 넣어 열이 빠져 나갈 수 있는 전용 경로를 별도로 만들었다. 기존 대비 열저항을 30% 이상 낮추고 고온·고부하 환경에서도 안정적인 동작 특성을 유지할 수 있는 게 특징이다.
양산성 측면에서도 강점을 갖췄다. 이미 시장에서 검증된 어드밴스드 MR-MUF 기반 WLP공정을 적용해 안정적인 대량 생산이 가능하다. 고객사의 기존 SiP(System in Package) 환경과 높은 설계 호환성을 확보한 만큼 고객들은 큰 설계 변경 없이 즉시 적용이 가능해 실질적인 도입 부담도 낮췄다.
SK하이닉스는 iHBM 기술을 HBM5 등 차세대 제품부터 적용해 HPC(고성능컴퓨터), AI 데이터센터 등 초고집적·초고대역폭 환경에서 요구되는 열 관리 수준을 충족하며 시스템 전반의 안정성과 운영 효율을 높인다는 계획이다.
이강욱 SK하이닉스 부사장은 “iHBM은 메모리 설계 역량과 첨단 패키징 기술을 결합해 개발한 발열 최소화를 위한 최적의 설루션”이라면서 “AI 환경에서 고객이 필요로 하는 가치를 선제적으로 제공하며 AI 메모리 리더십을 더욱 공고히 하겠다”고 말했다.
이가영 기자
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