SK하이닉스, HBM4도 앞서간다…엔비디아 공급 임박(종합)

[이데일리 조민정 기자] SK하이닉스(000660)가 6세대 고대역폭메모리 HBM4 개발을 마무리했다. 이와 동시에 양산 체제를 세계 최초로 구축하며 최신 HBM4 시장에서도 앞서나간다는 복안이다. 메모리 3사(삼성전자, SK하이닉스, 마이크론)가 모두 엔비디아의 품질 검증을 진행하고 있는 만큼 SK하이닉스의 퀄(품질) 통과도 임박했다는 관측이 나온다.

SK하이닉스 HBM4.(사진=SK하이닉스)

SK하이닉스는 12일 “새로운 인공지능(AI) 시대를 견인하게 될 HBM4 개발에 성공하고 이 기술적 성과를 기반으로 세계 최초의 HBM4 양산 체제를 구축했다”고 밝혔다. 이어 “세계 최고 수준의 데이터 처리 속도와 전력 효율을 실현했다”면서 “데이터 병목 현상을 근본적으로 해소하며 데이터센터 전력 비용을 크게 줄일 전망”이라고 했다.

HBM4는 대역폭을 2배로 확대한 것이 특징이다. SK하이닉스는 이전 세대보다 데이터 전송 통로(I/O)를 2배 늘린 2048개를 적용했고, 전력 효율을 40% 이상 끌어올렸다. 아울러 10Gbps(초당 10기가비트) 이상의 동작 속도를 구현해 국제반도체표준화기구(JEDEC) 표준 동작 속도인 8Gbps를 크게 뛰어넘었다. 고객사들이 자사 시스템에 HBM4를 적용할 경우 AI 서비스 성능을 최대 69%까지 향상시킬 수 있다.

SK하이닉스는 양산 과정의 리스크도 최소화했다. HBM4에 독자 개발한 특수 패키징 기술인 MR-MUF(대량 칩 접합 몰딩 방식) 공정과 10나노급 5세대(1bnm) D램 기술을 적용하면서다. MR-MUF 공정은 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 액체 형태의 보호재를 공간 사이에 주입하고, 굳히는 공정이다. 기존 공정보다 칩을 쌓을 때 가해지는 압력을 줄이고, 휨 현상 제어도 향상시킨다.

SK하이닉스는 HBM4 양산을 위한 모든 준비를 마치며 경쟁사 중 가장 빠른 진전을 보이고 있다. 고객사가 주문을 넣기만 하면 대량 양산이 가능하다는 의미다. 업계에서는 SK하이닉스 HBM4의 고객사 인증 단계가 마무리에 접어들면서 공급이 임박했다고 전망이 나온다.

현재 메모리 3사는 모두 주요 고객사인 엔비디아에 HBM4 샘플을 보내 퀄 테스트를 진행하고 있다. SK하이닉스가 세계 최초로 지난 3월에, 미국 마이크론이 지난 6월 샘플을 공급했다. 삼성전자는 지난 7월 실적 발표에서 HBM4 샘플을 공급했다고 밝혔다. 엔비디아의 HBM4 퀄 테스트 결과는 나오지 않았으며 여전히 진행 중이다.

HBM4는 내년 하반기부터 HBM 시장에서 주류로 올라설 전망이다. SK하이닉스는 HBM의 기반이 되는 D램 시장에서도 1위를 탈환하는 등 기세를 이어간다는 방침이다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 SK하이닉스의 매출 기준 D램 점유율은 1분기 36.9%, 2분기 39.5%로 1위를 차지했다. 옴디아는 “HBM4 공급 능력이 향후 시장 경쟁에서 핵심 차별화 요소로 부상할 전망”이라고 밝혔다.