“세계 최초 타이틀 지켰다”…SK하이닉스, 엔비디아에 5세대 메모리 첫 공급

AI 반도체 핵심 HBM3E 양산
이달 말부터 대량 납품 나서
먼저 양산 선언한 마이크론
아직 검증 절차 통과 못한 듯
삼성전자와는 적층 경쟁
SK하이닉스, 16단 기술 공개

SK하이닉스가 세계 최초로 양산·납품한 5세대 고대역폭메모리(HBM3E)

SK하이닉스가 세계 최초로 5세대 고대역폭메모리(HBM3E)를 양산해 엔비디아에 납품한다. HBM3E 양을 선언한 미국 마이크론테크놀로지보다 성능 검증 절차를 먼저 마치면서 ‘세계 최초’ 타이틀을 지켜냈다.

19일 SK하이닉스는 HBM3E를 세계 최초로 양산해 이달 말부터 공급을 시작한다고 밝혔다. 지난해 8월 HBM3E 개발에 성공한 지 7개월 만에 거둔 성과다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 데이터 처리 속도를 높인 제품으로 인공지능(AI) 반도체 핵심으로 꼽힌다.

SK하이닉스 관계자는 “HBM3에 이어 D램 최고 성능이 구현된 HBM3E도 가장 먼저 고객에게 공급하게 됐다”며 “HBM3E 양산도 성공적으로 진행해 AI 메모리반도체 시장에서의 경쟁 우위를 이어가겠다”고 힘줘 말했다. SK하이닉스 제품은 엔비디아의 H200, B100등 차세대 그래픽처리장치(GPU)에 탑재될 가능성이 높다.

이번에 SK하이닉스가 내놓은 HBM3E는 속도와 발열 제어 부문에서 세계 최고 성능을 갖췄다. 초당 최대 1.18TB를 처리할 수 있다. 풀HD급 영화 230편 분량을 1초 만에 처리할 수 있는 수준이다. 어드밴스드 MR-MUF 공정을 도입해 열 방출 성능을 기존 제품보다 10% 끌어올렸다.

MR-MUF는 반도체 칩 사이의 회로를 보호하기 위해 액체 보호제를 주입해 굳히는 공정이다. SK하이닉스 관계자는 “필름형 소재를 깔아주는 방식보다 효율적인 공정이며 열 방출에도 효과적”이라며 “칩 압력을 줄이고 휨 현상 제어도 향상해 안정적인 HBM 양산성을 확보할 수 있다”고 설명했다.

SK하이닉스가 엔비디아에 본격적으로 대량 공급을 시작하며 마이크론과의 경쟁에도 불이 붙고 있다. 후발 주자로 여겨졌던 마이크론은 지난달 26일 HBM3E 양산을 선언했다. 다만 업계에선 마이크론의 HBM3E는 엔비디아 성능 검증 절차를 완료하지 못했다는 분석이 나온다.

반도체업계 관계자는 “SK하이닉스가 지난 1월부터 HBM3E 양산에 나섰던 것으로 안다”며 “마이크론과 달리 SK하이닉스는 엔비디아 성능 검증을 통과해 대량 공급에 나서면서 세계 최초 HBM3E 양산·납품이라는 타이틀을 거머쥘 수 있게 됐다”고 말했다.

삼성전자와는 적층 경쟁을 벌이고 있다. 지난달 27일 삼성전자는 업계 최초로 12단으로 쌓아 올린 HBM3E를 개발했다. 삼성전자는 올해 상반기에 HBM3E 양산에 돌입하고 생산능력을 2.5배 이상 확보할 계획이다. 최근 삼성전자는 엔비디아 경쟁사인 AMD에 HBM을 납품하기도 했다.

이에 SK하이닉스는 국제고체회로학회(ISSCC) 콘퍼런스에서 16단 HBM3E 기술을 공개하며 맞불을 놨다. 삼성전자의 12단 제품보다 더 높게 쌓아올리겠다는 것이다. SK하이닉스는 올해 안에 16단 HBM4를 개발해 2026년에 양산하겠다는 계획을 세웠다.

또 다른 업계 관계자는 “HBM3E 양산을 놓고선 성능·수율 면에서 SK하이닉스가 마이크론을 앞서간 것으로 보인다”며 “삼성전자가 12단 HBM3E 제품으로 전환점을 마련하겠다고 나선 만큼 고용량·적층 경쟁은 계속 이어질 것”이라고 말했다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 SK하이닉스는 지난해 HBM 시장에서 점유율 49%를 거두면서 세계 1위를 유지했다. 삼성전자는 점유율 46%로 SK하이닉스를 바짝 뒤쫓고 있다. 마이크론(5%)도 HBM 시장에서 존재감을 드러내고 있다.

D램 매출에서의 HBM 비중도 점차 높아질 전망이다. 트렌드포스는 지난해에는 8.4%에 그쳤던 HBM 매출 비중이 올해에는 20.1%로 상승할 것으로 예상했다. 트렌드포스는 웨이퍼 기준으로 삼성전자(월 13만장)·SK하이닉스(월 12만5000장)·마이크론(월 2만장)의 HBM 생산량이 늘어날 것으로 내다봤다.

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