SK하이닉스·TSMC, 6세대 HBM 개발에 메모리·파운드리 협업

SK하이닉스가 글로벌 파운드리 1위 기업인 대만의 TSMC와 함께 차세대 고대역폭 메모리(HBM) 생산과 첨단 패키징 기술 역량을 강화한다.

SK하이닉스는 TSMC와 최근 대만 타이베이에서 기술 협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결하고 협업을 통해 오는 2026년 양산 예정인 HBM4(6세대 HBM)를 개발할 계획이라고 18일 밝혔다.

사진=연합뉴스

인공지능(AI) 반도체 시장의 대표적인 기업인 엔비디아는 AI 연산작업의 핵심인 그래픽처리장치(GPU)용 HBM을 SK하이닉스에서 공급받아 TSMC에 패키징을 맡기는 방식을 이용하고 있다.

SK하이닉스는 “AI 메모리 글로벌 리더로서 파운드리 1위 기업 TSMC와 힘을 합쳐또 한 번의 HBM 기술 혁신을 이끌어 내겠다”며 “고객-파운드리-메모리로 이어지는 3자 간 기술 협업을 바탕으로 메모리 성능의 한계를 돌파할 것”이라고 말했다.

SK하이닉스와 TSMC는 HBM 패키지 내 최하단에 탑재되는 ‘베이스 다이’(base die) 성능 개선에 나선다.

HBM은 베이스 다이 위에 D램 단품 칩인 코어 다이(core die)를 쌓아 올린 뒤 이를 실리콘관통전극(TSV) 기술로 수직 연결하는 구조다. 베이스 다이는 GPU와 연결돼 HBM을 통제하는 역할을 수행한다.

SK하이닉스는 5세대 HBM인 HBM3E까지는 자체 D램 공정으로 베이스 다이를 만들었지만, HBM4부터는 TSMC가 보유한 로직 초미세 선단공정을 활용해 다양한 시스템 기능을 추가한다는 계획이다.

HBM4는 HBM3와 비교해 2배 가까이 월등한 고속·고용량 성능을 구현해야 한다. 그러려면 베이스 다이가 단순히 D램 칩과 GPU를 연결하는 역할을 넘어 시스템반도체에서 요구되는 여러 기능을 수행해야 한다. 여러 기능을 수행하는 베이스 다이는 기존의 일반 D램 공정으로는 제작이 어렵다.

SK하이닉스는 이를 통해 성능, 전력 효율 등에 대한 고객들의 폭넓은 요구에 부합하는 맞춤형 HBM을 생산한다는 방침이다.

아울러 양사는 SK하이닉스의 HBM과 TSMC의 첨단 패키징 공정 ‘칩 온 웨이퍼 온 서브스트레이트’(CoWoS) 기술 결합을 최적화하고자 협력한다. 또 HBM 관련 고객 요청에 공동 대응한다.

김범수 기자 sway@segye.com



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