차세대 HBM4 ‘적층 경쟁’… SK하이닉스, 16단 첫 공개
2026.01.06 11:40
물리한계 수준 기술 우위 선점
12단·36GB서 48GB로 확장
메모리 3사 개발경쟁 한층 격화
삼성, 하이브리드 계획 앞당겨
SK하이닉스가 세계 최대 정보기술(IT)·가전 전시회 ‘소비자가전쇼(CES) 2026’에서 6세대 고대역폭메모리(HBM4) 16단 제품을 업계 최초로 공개했다. 최근 인공지능(AI) 반도체 선두 기업인 미국의 엔비디아가 하반기 16단 제품 공급을 요청한 것으로 알려진 가운데 경쟁사 대비 한발 앞서 차세대 모델을 선보이며 기술 우위 선점에 나선 행보로 풀이된다.
올해 초 상용화를 앞둔 12단과 비교해 16단에 탑재되는 D램 단품의 두께는 30마이크로미터(㎛)로 머리카락 지름의 절반 이하다. HBM은 여러 개의 D램 칩을 쌓아 올려 제조하는데, D램 단수가 높을수록 데이터 용량이 늘어나고 짧은 시간에 더 많은 데이터를 처리할 수 있다.
물리적 한계에 다다른 초미세 적층 기술 난제를 푸는 기업이 차세대 시장 주도권을 쥐게 될 것으로 전망되면서 SK하이닉스를 비롯해 삼성전자·마이크론 등 글로벌 메모리 3사의 개발 경쟁이 한층 격화하고 있다.
SK하이닉스는 CES 개막을 하루 앞둔 5일(현지시간) 미국 라스베이거스 베네시안 엑스포에 고객 전용 전시관을 마련하고 HBM4 16단 48GB를 비롯한 차세대 AI 메모리 솔루션을 선보인다고 밝혔다. 이번에 최초로 공개된 HBM4 16단 48GB는 업계 최고 속도인 11.7Gbps를 구현한 HBM4 12단 36GB의 후속 모델로 고객 일정에 맞춰 개발이 진행 중인 제품이다.
HBM4에 이르러 적층 단수는 12단에서 ‘최대 16단’으로 높아지고, 한 개당 최대 용량도 36GB에서 48GB로 확장된다. 12단은 웨이퍼 두께가 약 50㎛ 수준이지만, 16단을 쌓으려면 30㎛ 안팎까지 줄여야 한다. 단수가 4단계 높아진 만큼 이에 걸맞은 웨이퍼 가공 기술 개선이 필요한 것이다. 특히 D램을 붙이는 접합 기술의 난도가 급격하게 올라가는데, 이 때문에 메모리 3사는 수율을 좌우하는 적층 핵심 장비인 TC 본더 등 새로운 제조 방식 개발 경쟁에 열을 올리는 모양새다.
최근 엔비디아·브로드컴 등으로부터 HBM4 SiP(시스템 인 패키지) 테스트에서 최고점을 받으며 6세대 12단 제품의 경우 경쟁에서 앞서가고 있다는 평가를 받는 삼성전자도 16단 조기 개발을 위해 ‘꿈의 패키징(조립) 기술’이라고 불리는 하이브리드 본딩 도입 계획을 앞당긴 것으로 알려졌다. 하이브리드 본딩은 D램을 접합할 때 돌기 없이 연결해 쌓는 방식으로 더 많이 쌓아도 높이를 줄일 수 있다.
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