인더뉴스 이종현 기자ㅣ엔비디아가 지난 2일 차세대 AI칩 '루빈(Rubin)'을 공개하며 6세대 고대역폭메모리인 'HBM4'를 탑재할 것이라 발표했습니다. 이에 따라 HBM 개발에 집중 중인 SK하이닉스와 삼성전자의 HBM 개발에 대한 방향성이 관심을 모으고 있습니다.
업계에 따르면 엔비디아는 내년 4분기에 루빈 양산에 돌입해 2026년에 본격 상용화를 개시할 계획입니다.
젠슨 황 엔비디아 CEO는 루빈에 HBM4를 탑재할 것이라 발표했습니다. 2025년 출시 계획인 신형 '블랙웰(Blackwell)' 울트라 GPU에 HBM 5세대인 HBM3E가 탑재될 예정임에 따라 당분간 엔비디아의 행보에서 HBM을 빼놓을 수는 없을 것으로 전망됩니다.
여기에 젠슨 황은 "블랙웰의 성능을 개선한 '블랙웰 울트라'를 오는 2025년, 내부 구조를 완벽히 새로 설계한 새 GPU 루빈을 2026년 출시하는 등 1년 단위로 새 서버용 GPU를 출시하겠다"라며 1년 주기로 세대 교체를 진행하겠다고 선언했습니다.
또한, 2027년에는 '루빈 울트라'를 양산할 것이라 발표하기도 했습니다. 루빈 울트라에는 HBM4를 12개 탑재하며 8개를 탑재하는 루빈보다 4개 많은 HBM이 들어가게 됩니다.
엔비디아의 행보에 따라 메모리 반도체 업계는 이미 개발 경쟁 가속화에 돌입했습니다.
고대역폭메모리 HBM(High Bandwidth Memory)은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치·고성능 D램입니다. D램을 수직 적층하게 될 경우 제품의 성능과 속도를 획기적으로 끌어올릴 수 있지만 발열과 휨 현상이 발생하게 됩니다.
SK하이닉스와 삼성전자는 D램 적층을 위해 각기 다른 기술을 사용 중에 있습니다. SK하이닉스는 칩을 쌓아올린 뒤 칩 사이에 회로를 보호하는 액체 형태의 보호재를 주입해 굳히는 MR-MUF(Mass Reflow-Molded Under Fill) 기술을 사용합니다. 삼성전자는 액체 보호재가 아닌 비전도성접착필름을 칩 사이에 덧대는 TC-NCF(Thermo Compression-Non-Conductive Film) 기술을 사용해 D램을 적층합니다.
SK하이닉스는 2013년 HBM을 최초로 개발한 후 MR-MUF 기술을 HBM 3세대인 HBM2E부터 적용하며 HBM 선도 업체로 부상했습니다. 2021년 세계 최초로 HBM3를 개발했으며 2022년 6월부터 엔비디아에 HBM3를 공급하고 제품 양산에 들어갔습니다.
루빈에 적용될 6세대 HBM인 HBM4 개발에 대해서도 SK하이닉스는 자신감을 내비쳤습니다. 세대 교체 주기를 기존 2년에서 1년으로 줄이겠다고 지난달 발표했으며 HBM4 양산도 2026년에서 내년으로 앞당기겠다 공언했습니다.
지난달 2일 곽노정 SK하이닉스 CEO는 "현재 당사 HBM은 생산 측면에서 보면 올해 이미 솔드아웃인데 내년 역시 거의 솔드아웃되었다"라며 "세계 최고 성능 HBM3E 12단 제품의 샘플을 5월에 제공하고, 3분기 양산 가능하도록 준비 중이다"라고 향후 방향성에 대해 설명한 바 있습니다.
HBM에서만큼은 후발주자인 삼성전자도 추격에 힘쓰고 있습니다. 현재 삼성전자가 엔비디아에 제공한 HBM 4, 5세대 제품은 검증에 들어갔으며 D램 접합을 위한 신기술 개발도 진행 중입니다.
현재 사용되는 MR-MUF와 TC-NCF 방식이 6세대부터는 한계에 부딪힐 것이라는 기술적 의견이 존재하는 만큼 SK하이닉스와 삼성전자는 신규 방식을 모색 중에 있습니다. 삼성전자는 지난 4월 학회 행사에서 신규 방식인 '하이브리드 본딩'을 소개하고 이를 적용한 샘플이 정상 가동했다고 보고한 바 있습니다.
엔비디아의 이번 발표는 SK하이닉스와 삼성전자 양사 모두에게 기회가 될 수 있다는 것이 업계의 해석입니다. SK하이닉스의 경우 현재의 시장 경쟁력을 더욱 강화할 수 있는 기회로, 삼성전자의 경우 수요가 커진 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있는 기회로 승화시킬 수 있을 것이란 기대입니다.
