SK하이닉스, 16단 HBM3E 세계 최초 공개… 곽노정 "내년 초 샘플 공급"

SK하이닉스가 HBM3E(5세대 고대역폭 메모리) 16단 제품의 샘플을 내년 고객사에 공급할 예정이다. 회사가 HBM3E 16단에 대해 공식적인 일정을 밝힌 것은 이번이 처음이다. 

SK하이닉스는 곽노정 사장이 4일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘SK AI 서밋(Summit) 2024’에서 ‘차세대 AI 메모리의 새로운 여정, 하드웨어를 넘어 일상으로’를 주제로 한 기조 연설에서 이 같은 내용을 밝혔다고 말했다.  

이 자리에서 곽 사장은 현존 HBM 최대 용량인 48기가바이트(GB)가 구현된 16단 HBM3E 개발을 세계 최초로 공식화했다. 이는 기존 12단을 넘어선 HBM3E 최고층 제품이다. 

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 제품이다. HBM은 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3)-5세대(HBM3E) 순으로 개발됐으며, 기존 12단 HBM3E의 용량은 3GB D램 단품 칩 12개를 적층한 36GB다. 

이날 행사에서 곽 사장은 시간의 흐름에 따른 메모리의 개념 변화를 설명하고, AI 시대를 이끌어 가고 있는 SK하이닉스의 기술력과 제품을 소개했다. 

특히 그는 이 자리에서 “현재 세계 최초로 개발, 양산하고 있는 ‘월드 퍼스트’ 제품을 다양하게 준비 중이며, 최고의 경쟁력을 갖춘 ‘비욘드 베스트’ 제품을 계획하고 있다”고 밝혔다. 이어 “또한 AI 시대에 시스템 최적화를 위한 ‘옵티멀 이노베이션’ 제품을 선보일 예정이라고 전했다. 

구체적으로는 HBM4부터 16단 시장이 본격적으로 열릴 것으로 보여 이에 대비한 기술 안정성을 확보하고자 48GB 16단 HBM3E를 개발 중이다. 내년 초 고객에게 샘플을 제공할 예정이다. 

16단 HBM3E를 생산하기 위해 당사는 12단 제품에서 양산 경쟁력이 입증된 어드밴스드MR-MUF 공정을 활용할 계획이며, 백업 공정으로써 하이브리드 본딩 기술도 함께 개발 중이다. 

SK하이닉스에 따르면 16단 HBM3E는 내부 분석 결과 12단 제품 대비 학습 분야에서 18%, 추론 분야에서는 32% 성능이 향상됐다. 

또한 SK하이닉스는 저전력 고성능을 강점으로 향후 PC와 데이터센터에 활용될 것으로 전망되는 LPCAMM2 모듈을 개발하고 있으며 1cnm 기반 LPDDR5와 LPDDR6를 개발 중이다. 낸드에서는 PCIe 6세대 SSD와 고용량 QLC 기반 eSSD, 그리고 UFS 5.0을 준비 중이다. 

더 나아가 SK하이닉스는 HBM4부터 베이스 다이에 로직 공정을 도입할 예정이다. 글로벌 1위 파운드리 협력사와의 원팀 파트너십을 기반으로 고객에게 최고의 경쟁력을 갖춘 제품을 제공할 예정이다.

커스텀 HBM은 용량과 대역폭, 부가 기능 등 고객의 다양한 요구를 반영해 성능을 최적화한 제품으로, 향후 AI 메모리의 새로운 패러다임을 제시한다는 구상이다. 

한편, AI 시스템 구동을 위해서는 서버에 탑재된 메모리 용량이 대폭 증가해야 한다. 이를 위해 SK하이닉스는 여러 메모리를 연결해 대용량을 구현하는 CXL을 준비 중이며, 초고용량 QLC eSSD를 개발해 고객이 더 많은 데이터를 더 작은 공간에서 저전력으로 이용할 수 있도록 준비한다는 계획이다. 

마지막으로 메모리 병목 현상을 극복하기 위해 메모리에 연산 기능을 더하는 기술도 개발하고 있다. PIM, 컴퓨테이셔널 스토리지 같은 기술은 초거대 데이터를 다루게 될 미래의 필수 기술이다.

마지막으로 곽노정 사장은 “‘World First, Beyond Best, Optimal Innovation’ 세 방향성을 미래 발전의 가이드라인으로 삼고, 고객과 파트너, 이해관계자들과의 긴밀한 다중(多重) 협력을 통해 ‘풀스택 AI 메모리 프로바이더’를 목표로 지속 성장하도록 노력하겠다”고 강조했다.