SK하이닉스, 고방열 신소재 적용 모바일 D램 첫 공급

고방열 모바일 D램 [사진=SK하이닉스]

[폴리뉴스 이상명 기자] SK하이닉스가 모바일 반도체 성능의 한계로 지적돼온 발열 문제 해결에 도전장을 던졌다. SK하이닉스는 업계 최초로 신소재 'High-K EMC'를 적용한 고방열 모바일 D램을 개발하고 본격적인 공급에 돌입했다고 29일 밝혔다.

이번 신제품은 온디바이스 AI 구현 등으로 점차 복잡해지고 고성능화되는 모바일 환경에서 발열로 인한 성능 저하를 최소화하는 데 초점을 맞췄다. SK하이닉스는 이 제품이 글로벌 주요 스마트폰 제조사들로부터 긍정적인 반응을 얻고 있다고 전했다.

최근 모바일 기기에는 챗GPT 등 생성형 AI 기술을 탑재한 '온디바이스 AI' 기능이 탑재되며, 데이터 처리량이 급증하고 있다. 특히 스마트폰의 경우, 고성능 연산을 담당하는 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 위에 D램을 적층하는 PoP(Package on Package) 방식이 보편화되며 공간 활용은 효율적이나 AP에서 발생한 열이 D램에 직접 전달되는 구조가 되면서 열 누적으로 인한 성능 저하 문제가 빈번하게 발생하고 있다.

SK하이닉스는 이 같은 발열 문제 해결을 위해 반도체 패키지 외부를 감싸는 소재인 EMC(Epoxy Molding Compound)에 주목했다. EMC는 반도체를 외부 환경으로부터 보호하는 역할 외에도 내부 열을 외부로 방출하는 통로 기능을 한다. 하지만 기존 EMC는 열을 효과적으로 전달하는 데 한계가 있었다.

SK하이닉스가 이번에 도입한 High-K EMC는 기존 실리카(Silica) 기반 EMC에 열전도성이 우수한 알루미나(Alumina)를 혼합한 신소재다. 이로써 열이 수직 방향으로 흐를 수 있는 열 전도도(Thermal Conductivity)는 기존 대비 약 3.5배 향상됐으며 열 저항은 47% 감소하는 결과를 얻었다.

이는 단순한 수치 개선을 넘어 D램 내부에 쌓이던 열을 빠르게 분산시켜 성능 유지와 저전력 소비에 직접적으로 기여한다. 특히 배터리 지속시간 확보, 장기적인 제품 수명 향상 등의 실사용자 중심의 효과로 이어질 수 있다는 점에서 의미가 크다.

SK하이닉스는 이번 고방열 D램 개발을 계기로 고사양 플래그십 스마트폰 시장에서의 기술 주도권 확보에 한 걸음 더 다가섰다. 글로벌 고객사들이 온디바이스 AI, 고주사율 디스플레이, 고화소 카메라 등 다양한 기술을 통합하면서 발열 제어가 성능 유지의 필수 요소가 된 상황에서 이번 제품은 실질적 해결책을 제시하는 사례로 주목받고 있다.

회사 측은 향후 AI 기반 모바일 기기의 증가와 함께 High-K EMC 기반 D램 수요가 더욱 확대될 것으로 기대하고 있다.

SK하이닉스 이규제 부사장(PKG제품개발 담당)은 "이번 고방열 모바일 D램은 단순한 사양 경쟁이 아닌, 실제 사용자가 체감할 수 있는 편의성과 품질 향상에 방점을 뒀다"며 "앞으로도 소재 기술 혁신을 통해 고성능 모바일 D램 시장에서 선도적인 입지를 강화해 나가겠다"고 말했다.

SK하이닉스의 이번 고방열 모바일 D램 개발은, 반도체의 핵심 성능 요소인 '열 관리'라는 숙제를 소재 기술을 통해 풀어낸 첫 사례로 평가된다. AI 시대에 접어들며 연산 능력 못지않게 발열 억제 기술이 반도체 경쟁력의 중요한 축으로 떠오른 만큼, 향후 관련 기술의 발전 방향에 큰 영향을 줄 것으로 보인다.