SK하이닉스 반도체 생산라인 모습 / SK하이닉스

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SK하이닉스가 세계 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 기업인 대만 TSMC와 손잡고 차세대 고대역폭 메모리(HBM) 생산과 최첨단 패키징 기술 고도화에 나선다.

SK하이닉스는 TSMC와 최근 대만 타이베이에서 기술 협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결하고 TSMC와 협업해 오는 2026년 양산 예정인 HBM4(6세대 HBM)를 개발할 계획이라고 19일 밝혔다.

인공지능(AI) 반도체 시장 최대 고객사인 엔비디아는 AI 연산작업의 핵심인 그래픽처리장치(GPU)용 HBM을 SK하이닉스에서 공급 받아 TSMC에 패키징을 맡기는 방식으로 조달하고 있다.

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

양사는 이번 협력을 통해 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 연결해 제조한다. 베이스 다이는 GPU와 연결돼 HBM을 통제하는 역할을 수행한다.

앞서 SK하이닉스는 5세대 HBM인 HBM3E까지는 자체 D램 공정으로 베이스 다이를 만들었으나, HBM4부터는 TSMC가 보유한 로직 초미세 선단공정을 활용해 다양한 시스템 기능을 추가할 계획을 밝힌 바 있다.

HBM4는 HBM3와 비교해 2배 가까이 월등한 고속·고용량 성능을 구현해야 하는데, 그러려면 베이스 다이가 기존 HBM처럼 단순히 D램 칩과 GPU를 연결하는 역할을 넘어 시스템반도체에서 요구되는 여러 기능을 수행해야 한다. 이런 베이스 다이는 기존의 일반 D램 공정으로는 제작이 어렵다. SK하이닉스 관계자는 “TSMC와의 협력을 통해 성능, 전력 효율 등에 대한 고객들의 폭넓은 요구에 부합하는 맞춤형 HBM을 생산할 계획”이라고 말했다.

황민규 기자(durchman@chosunbiz.com)

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