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SK하이닉스가 오는 2026년으로 예정됐던 고대역폭메모리(HBM) 6세대 제품의 양산을 1년여 앞당긴다. 앞서 내년 시장에 공급하겠다고 밝힌 HBM3E 12단 역시 '3분기 양산'으로 시기를 조정했다. 삼성전자가 SK하이닉스보다 한발 앞서 HBM3E(5세대) 12단 공급에 나서는 가운데 차세대 제품에서 다시 기술 리더십을 확고히 하는 양상이다.
SK하이닉스는 2일 경기 이천 본사에서 '인공지능(AI) 시대, SK하이닉스 비전과 전략'을 주제로 기자간담회를 열고 AI 메모리반도체 기술력과 시장 현황, 미래 주요 생산거점 관련 투자 계획을 밝혔다. 곽노정 대표이사 사장과 함께 김주선 AI인프라 담당 사장 등 주요 경영진이 참석했다.
곽 사장은 "SK하이닉스는 시장 리더십을 더 확고히 하기 위해 세계 최고 성능 HBM3E 12단 제품의 샘플(시제품)을 5월에 제공하고 오는 3분기 양산하도록 준비하고 있다"고 말했다. 지난달 25일 열린 1분기 실적설명회에서 올해 3분기 개발을 마치고 고객 인증을 거쳐 내년 수요가 본격적으로 늘어나는 시점에 안정적으로 공급하겠다고 밝힌 시점보다 일정이 소폭 빨라졌다. 이미 올해뿐만 아니라 내년 생산할 HBM 물량은 대부분 완판(솔드아웃)될 정도로 시장의 수요가 높은 가운데 차세대 제품으로 전환에 속도를 내는 것으로 풀이된다.
우선 12단으로 제작되는 HBM4 역시 내년 하반기 양산을 계획하고 있다. 16단 HBM4는 2026년 양산이 시작될 가능성이 크다. 엔비디아를 비롯한 SK하이닉스의 HBM 고객사가 차세대 AI 반도체 출시 시점을 앞당기면서 HBM4 공급 역시 빨라진 것으로 보인다.
SK하이닉스는 HBM4에도 '어드밴스드 매스리플로우-몰디드언더필(MR-MUF)' 공법을 적용할 계획이다. 후공정에서 D램을 수직으로 접착할 때 사용되는 기술이다. '열압착-비전도성접착필름(TC-NCF)'을 쓰는 삼성전자, 마이크론과 가장 큰 차이점이다. 최우진 SK하이닉스 패키지&테스트 담당 부사장은 "MR-MUF가 하이스택(고단수)에서 한계를 보일 수 있다는 의견이 있지만, 실제로는 그렇지 않으며 SK하이닉스는 어드밴스드 MR-MUF로 이미 HBM3(4세대) 12단을 양산하고 있다"며 "칩의 휨 현상을 제어어하는데 탁월한 고온, 저압 방식으로 고단 적층에 가장 적합해 16단 구현까지 순조롭게 기술을 개발하고 있다"고 말했다.
생산능력 확대에도 속도를 낸다. HBM은 선단공정으로 제작한 D램 칩을 겹겹이 쌓는 방식으로 만든다. 먼저 선단공정 D램 생산량을 높이기 위해 SK하이닉스는 충북 청주에 M15X 공장 건설을 시작했다. D램을 수직으로 쌓는 실리콘관통전극(TSV) 공정을 확장하는 M15 공장과 가까워 HBM 생산 효율을 극대화할 것으로 예상된다. 내년 11월 준공해 2026년 3월부터 본격적인 양산에 돌입할 계획이다.
지난해부터 HBM 수요가 급격하게 증가하고, D램 제조사가 일제히 대규모 생산을 준비하면서 과잉 공급이 발생해 가격이 하락하고 시장이 침체할 수 있다고 우려하고 있다. SK하이닉스는 HBM이 과거처럼 찍어놓고 판매하는 방식이 아닌 고객사와 공급량을 협의한 뒤 생산 규모를 결정하는 방식이기 때문에 초과 공급 가능성이 작다고 보고 있다.
AI 메모리반도체 시장 역시 당분간 급격한 성장을 이어가며 수요가 공급을 상회하는 수급 환경이 이어질 전망이다. 최근에는 클라우드업체(CSP)의 AI 서버 투자 확대 기조가 이어지고 있고, 생성형 AI 기반 서비스 품질 개선을 위한 추가 수요도 증가하는 상황이다.
곽 사장은 "올해 이후 HBM 시장은 여전히 AI 성능 향상을 위한 다양한 요인으로 급격한 성장을 지속할 것으로 예상된다"며 "중장기적으로는 HBM 수요처가 다변화하면서 연평균 60% 정도의 수요 성장이 전망된다"고 말했다.
