전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 산업 전기·전자

속보

더보기

[Tech 스토리] '만년 2위' 설움 날려준 SK하이닉스의 'HBM'

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

데이터 병목현상 해소, 더 빠르게 전송
어드밴스드 MR-MUF 기술 개발
적층·열 방출·생산성 끌어올려
6세대 HBM4 제품 개발 속도

기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 한 때 '메모리 반도체 만년 2위'라는 꼬리표가 붙었던 SK하이닉스. 하지만 인공지능(AI) 시대가 열리면서 AI 메모리 시장에서는 독보적인 1위로 올라섰죠. 2022년 생성형 AI의 등장 이후 다양한 제품과 서비스가 AI 중심으로 재편됐고, AI 기술은 빠르게 발전했습니다. 이에 따라 대용량 데이터를 처리하고 빠른 학습과 추론을 지원하는 고성능 메모리의 필요성도 크게 증가했죠.

SK하이닉스는 이 같은 시장 변화에 발맞춰 고성능 메모리 솔루션을 제공하며 AI 산업 발전에 핵심적인 역할을 수행했습니다. 그 주인공은 아무래도 고대역폭으로 대용량 데이터를 빠르게 전달하는 'HBM(High Bandwidth Memory)'인데요. 오늘은 HBM에 대해서 좀 더 자세히 알아보겠습니다.

SK하이닉스 HBM 기술개발 연대표 [사진=SK하이닉스]

◆HBM의 작동 원리는
중앙처리장치는 메모리에서 데이터를 가져와 연산을 합니다. 이 둘 사이의 입출력(I/O) 통로, 즉 대역폭이 좁으면 다음에 처리할 데이터가 즉각 도달하지 못해 xPU가 대기하는 병목현상이 생기죠. HBM은 이 통로수를 늘려서 대용량 데이터를 빠르게 전송하는 방식으로 작동합니다. 1차선 도로를 64차선으로 넓힌 것과 비슷합니다. 칩 하나를 기준으로 일반 D램의 I/O가 64개라면 HBM3E는 1024개의 I/O를 갖고 있습니다. HBM은 GPU와 함께 서버에 장착돼 AI훈련과 추론 성능을 높입니다. 서버 안에서 수많은 모델과 방대한 데이터셋을 처리하려면 고대역폭 전송과 고집적 특징을 갖춰야 하죠. 발열 문제로 낮은 전력 소모도 중요한 부분입니다.

◆SK하이닉스의 HBM이 특별한 이유는
적층한 D램 칩은 범프로 연결하고 칩 사이에 보호재를 넣어 포장해야 한다. 이 때 범프를 한 번에 녹이는 매스 리플로우(MR)와 보호재를 한 번에 굳히는 몰디드 언필드(MUF)를 활용한 기술을 MR-MUF라고 하는데, 열 방출과 접합 품질을 높이는데 아주 효과적인 방식입니다. 여기서 SK하이닉스는 이전보다 얇아진 칩이 적층 시 휘지 않도록 제어하는 신규 기술과 열 방출을 획기적으로 개선하는 새로운 에폭시 밀봉재를 적용해 기존 MR-MUF 장점을 살리면서 생산성은 약 3배, 열 방출 성능은 약 2.5배 끌어올린 Advanced MR-MUF 기술을 HBM 공정에 적용했습니다.

D램 칩에 수천 개의 구멍을 뚫고 수직관통전극으로 연결해 대역폭을 넓히는 기술을 TSV라고 합니다. 특히 적층된 D램 칩은 전류가 통과하면서 저항에 부딪히고 이로 인해 전압이 감소하는 현상이 발생하는데요. SK하이닉스는 이러한 전압 강하로 메모리 성능과 안정성이 저하되지 않도록 PDN(Power-Distribution Network) 특성을 개선한 TSV 기술을 적용하고 있어요.

HBM3E에서는 코어 다이의 엣지부터 중심, 중간 제어 영역 등 가능한 모든 위치에 TSV를 배치해 전력 TSV 수를 HBM3 대비 475% 늘리고, 동적 전압 강화를 최대 75% 개선했습니다.

SK하이닉스는 2013년 세계 최초로 HBM을 선보인 뒤 최초이자 최고 성능의 제품을 꾸준히 선보이고 있습니다. 지난해 5세대 제품 AI용 초고성능의 HBM3E를 개발했고 올해 세계 최초 양산과 고객 납품을 시작했습니다. 특히 HBM3E는 전작인 HBM3 대비 속도는 1.3배 빨라졌고 용량은 1.5배 늘어났습니다. 동일한 속도에서 전력 특성을 10% 개선하기도 했죠.

HBM3E의 초당 처리 속도는 최고 9.2GB 이상 데이터 처리량은 초당 최대 1.18TB로 쉽게 말해 약 5GB의 Full-HD급 영화 230편 이상의 데이터를 단 1초 만에 처리할 수 있는 수준입니다.

SK하이닉스의 AI 메모리 라인업 [사진=SK하이닉스]

◆6세대 HBM까지 개발 속도
올해도 SK하이닉스는 AI 리더십을 공고히 하기 위한 전략적 행보를 이어가고 있습니다. 지난 4월 미국 인디애나주에서 어드밴스드 패키징 생산기지 건설을 위한 투자 협약을 체결했습니다. 차세대 HBM을 비롯한 AI 메모리가 이곳에서 집중 생산될 계획이죠. 같은 달 TSMC와의 기술 협약 또한 체결했습니다. 회사는 고객·파운드리·메모리 간 3자 협업 체계를 구축, 메모리 성능의 한계를 넘어서고 AI 시장에서 우위를 가져간다는 계획입니다.

41주년을 맞은 SK하이닉스는 기술적 한계를 끊임없이 극복해 나가고 있습니다. 다변화한 AI 서비스에 발맞춰 각 고객에 최적화된 맞춤형(Custom) AI 메모리를 개발하는 데 집중하고 있고, 혁신 소자 기반의 차세대 이머징 메모리도 개발 중입니다. 기술 개발에 끊임없이 투자 중인 SK하이닉스는 HBM3·HBM3E를 비롯해 6세대 제품인 HBM4까지 성공적으로 개발해 기술 리더십을 유지할 수 있을지 지켜보겠습니다. 

syu@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
삼성·SK하이닉스, 美 50억달러 연구동맹 [서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 삼성전자와 SK하이닉스가 세계 최대 규모의 반도체 공정·장비 연구개발(R&D) 시설에서 차세대 반도체 기술 개발에 나선다. 글로벌 반도체 장비업체 어플라이드 머티어리얼즈가 미국에 구축한 연구거점에 나란히 참여해 고대역폭메모리(HBM)와 첨단 공정, 패키징 기술의 상용화 속도를 높인다는 구상이다. 어플라이드 머티어리얼즈는 12일(현지시간) 미국 캘리포니아주 서니베일에서 총 50억 달러 규모의 'EPIC(Equipment and Process Innovation and Commercialization) 센터'를 공개했다고 13일 밝혔다. EPIC 센터는 반도체 재료와 제조 장비, 공정 기술을 공동 개발하는 연구시설이다. 약 5만5700㎡ 규모의 건물에 1만6200㎡에 달하는 첨단 클린룸을 갖췄다. 투자액 50억 달러는 고객사 프로젝트 진행에 따라 단계적으로 집행될 예정이다. 어플라이드 머티어리얼즈 EPIC 센터 [사진=어플라이드 머티리얼즈] 삼성전자와 SK하이닉스는 TSMC, 인텔, 마이크론과 함께 EPIC 센터의 창립 파트너로 참여한다. 브로드컴과 아드반테스트, 키옥시아 등 장비·반도체 기업과 스탠퍼드대, UC버클리 등 연구기관도 협력에 나선다. 특히 삼성전자와 SK하이닉스는 각각 엔지니어를 현지에 투입해 어플라이드 연구진과 차세대 기술을 공동 개발한다. 개별 기업의 기술 로드맵에 맞춰 보안이 확보된 환경에서 협력하는 방식이다. 삼성전자는 메모리뿐 아니라 첨단 로직 반도체와 패키징까지 협력 범위를 넓힌다. 차세대 미세공정 구현에 필요한 신소재와 패터닝, 식각, 증착 기술을 공동 개발하고 개발 초기부터 실제 양산을 고려한 공정 최적화에 나선다. 송재혁 삼성전자 DS부문 최고기술책임자(CTO)는 "삼성전자는 메모리, 첨단 로직, 첨단 패키징을 아우르는 기술 역량을 바탕으로 AI 시대의 컴퓨팅 기술 발전을 추진하고 있다"며 "EPIC을 통해 혁신 기술의 개발부터 실제 적용까지 전 과정을 가속화할 것"이라고 밝혔다. SK하이닉스는 HBM과 D램, 낸드 등 차세대 메모리 기술 개발에 집중한다. 특히 새로운 반도체 소재와 공정 통합, 3차원(3D) 첨단 패키징 기술을 어플라이드와 공동 연구해 차세대 HBM의 성능과 생산성을 높인다는 계획이다. 곽노정 SK하이닉스 CEO는 "AI 컴퓨팅의 핵심 과제는 갈수록 강력해지는 프로세서에 데이터를 충분히 빠르게 전달하는 것"이라며 "어플라이드와 협력해 HBM, D램, 낸드 전반의 주요 기술 전환점에 대응하고 메모리 혁신을 가속할 것"이라고 말했다. EPIC 센터의 핵심은 기존에 분리돼 있던 소재 연구와 장비 개발, 공정 검증을 하나의 시설에서 병행하는 데 있다. 반도체 제조사가 개발 초기부터 참여해 양산 단계에서 발생할 수 있는 문제를 줄이고 수율 확보 기간을 단축하는 방식이다. 게리 디커슨 어플라이드 머티어리얼즈 CEO는 "AI 인프라 확대에 따라 반도체 제조 기술의 복잡성이 전례 없이 높아지고 있다"며 "세계 주요 반도체 기업들과 협력해 신기술 개발부터 대량 양산까지 걸리는 시간을 앞당길 것"이라고 강조했다. 삼성전자와 SK하이닉스는 이번 협력을 통해 차세대 반도체 장비와 공정 기술을 조기에 검증하고, AI 메모리 시장의 기술 경쟁에 대응할 계획이다. syu@newspim.com 2026-10-13 10:02
사진
'2026 한강 청년 버스킹 축제' 18일 한강공원서 개최 [서울=뉴스핌] 정태이 기자 = 선선한 가을바람이 부는 한강에서 청년 음악가들의 다채로운 공연과 시민 참여형 프로그램이 펼쳐진다. [서울=뉴스핌] 정태이 기자 = '2026 한강 청년 버스킹 축제 DAY OFF SEOUL' 포스터 [사진=감엔터테인먼트] 2026.10.08 taeyi427@newspim.com 감엔터테인먼트가 주최하고 서울특별시가 후원하는 '2026 한강 청년 버스킹 축제 : DAY OFF SEOUL'이 오는 18일 여의도한강공원 녹음수광장에서 열린다. 행사는 오후 1시부터 5시까지 진행되며 모든 공연과 체험 프로그램은 무료로 운영된다.  올해 축제는 '한강 위에서 하루를 통째로 쉬어가는 청년 문화 축제'를 주제로 마련된다. 음악과 피크닉, 한강, 가을을 결합해 누구나 부담 없이 즐길 수 있는 열린 문화 공간을 조성하고 시민 참여와 청년 예술가 발굴을 함께 꾀한다. 청년 예술가에게는 시민과 만나는 무대를, 시민에게는 일상에서 잠시 벗어나 문화와 휴식을 함께 즐길 수 있는 공간을 제공한다는 취지다.  축제의 중심은 청년 음악가들의 버스킹 무대다. 싱어송라이터 오디션 '히든스테이지' 톱10 가운데 김은찬밴드, 신직선, 윤태경, 윤준, 채수빈, 심각한 개구리, 채비(Che!vee), 혼즈(Hon'z) 등 8팀이 참여해 각기 다른 장르와 개성을 담은 음악을 선보인다.   [서울=뉴스핌] 정태이 기자 = '히든스테이지' 대상 심각한 개구리(위 왼쪽부터 시계방향으로), 최우수상 윤태경, 우수상 김은찬밴드. [사진=감엔터테인먼트] 2026.10.08 taeyi427@newspim.com 특히 지난 7일 열린 '히든스테이지' 결선에서 대상을 받은 심각한 개구리를 비롯해 최우수상 윤태경, 우수상 김은찬밴드 등 수상자들도 이번 축제를 통해 다시 관객들과 만난다. 경연 무대에서 실력을 겨룬 청년 음악가들이 이번에는 한강 야외 무대로 자리를 옮겨 시민들과 가까이에서 호흡할 예정이다. 청년 아티스트들의 공연에 더해 특별 초청 무대도 마련된다. 뉴올리언스 사운드를 기반으로 활동하는 컨템포러리 재즈밴드 '김루꾸밴드'와 국악·비보이·아크로바틱 등을 결합한 퍼포먼스팀 '라스트릿크루', 비트박서 잭브라이언(Jackbryan)이 무대에 올라 축제의 볼거리를 더한다. 싱어송라이터들의 음악부터 재즈와 퍼포먼스, 비트박스까지 서로 다른 장르의 무대를 한자리에서 만나볼 수 있다. [서울=뉴스핌] 정태이 기자 = 사진 위쪽부터 라스트릿크루, 김루꾸밴드, 비트박서 잭브라이언(Jackbryan). [사진=감엔터테인먼트] 2026.10.08 taeyi427@newspim.com 시민도 직접 무대의 주인공이 될 수 있다. '시민과 함께하는 버스킹' 참가 희망자는 축제 공식 홈페이지를 통해 사전 신청할 수 있으며 개인 또는 팀 단위로 지원 가능하다. 신청자의 자기소개와 활동 경력, 희망 공연곡과 장르, 공연 영상 등을 종합적으로 검토해 참가자를 선정한다. 선정된 참가자는 '시민과 함께하는 버스킹' 무대에 참여하게 된다. 청년 뮤지션의 공연과 함께 시민에게도 직접 무대에 참여할 기회를 제공한다. 무대 밖에서는 공연과 함께 즐길 수 있는 체험 프로그램이 이어진다. '서울의 향을 찾아서'에서는 서울을 대표하는 핫플레이스 이미지를 향으로 구현해 시향한 뒤 원하는 향료를 더해 자신만의 맞춤 향수를 만들 수 있다. 여러 향을 직접 맡아보고 취향에 맞게 조합해 결과물을 만드는 방식이다.  '한강 포토 스테이션'에서는 축제 현장의 즐거운 순간을 간직할 수 있도록 즉석 사진 인화 부스 '한강로 사진관'을 운영한다. 현장에서 촬영한 사진을 인화해 축제의 순간을 기록할 수 있도록 마련했다. [서울=뉴스핌] 정태이 기자 = 한강 포토 스테이션 [사진=감엔터테인먼트] 2026.10.08 taeyi427@newspim.com 음악과 한강의 풍경, 청춘에게 전하고 싶은 문장을 엽서에 적어 남기는 참여형 아카이브 프로그램 '한강 사운드 엽서'도 준비된다. 공연 관람에 더해 향수 제작과 사진, 엽서 등 다양한 방식으로 축제를 즐길 수 있도록 구성했다.  주최 측은 "청년 음악가들이 시민과 가까이에서 소통하고, 시민들도 공연과 체험에 직접 참여할 수 있는 축제를 준비하고 있다"며 "가을 한강에서 음악과 휴식을 함께 즐기는 특별한 하루가 되길 바란다"고 말했다. taeyi427@newspim.com 2026-10-13 06:33
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동