SK하이닉스, TSMC와 손잡고 ‘맞춤型 AI 메모리’ 時代 연다… 次世代 HBM·패키징 開發協力

동아經濟
入力 2024年 4月 19日 11時 25分

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HBM4 開發 및 次世代 패키징 技術協力 MOU
TSMC 最尖端 파운드리 工程活用… HBM4 性能↑
“‘顧客社·파운드리·메모리’ 協業으로 AI 메모리 性能限界突破”
폭넓은 顧客社 니즈 充足… “맞춤型 HBM 時代 연다”

SK하이닉스가 臺灣 TSMC와 손잡고 次世代 HBM(高帶域幅 메모리) 分野技術 리더십을 强化한다.

SK하이닉스는 次世代 HBM(High Bandwidth Memory) 生産과 어드밴스드 패키징 技術力量을 强化하기 위해 TSMC와 協力하기로 했다고 19日 밝혔다. 最近臺灣 타이페이에서 技術協力을 위한 諒解覺書(MOU)를 締結했다.

協約에 따라 SK하이닉스는 TSMC와 協業해 오는 2026年量産豫定인 6世代 HBM(HBM4)을 開發한다는 計劃이다.

SK하이닉스 關係者는 “人工知能(AI) 메모리 글로벌 리더인 하이닉스는 파운드리(半導體委託生産) 1位企業 TSMC와 힘을 합쳐 다시 한 番 HBM 技術革新을 이끌어 낼 것”이라며 “顧客社와 파운드리, 메모리로 이어지는 3者間技術協業을 바탕으로 메모리 性能의 限界를 突破하겠닥”고 强調했다.

SK하이닉스와 TSMC는 먼저 HBM 패키지 內崔下段에 搭載되는 베이스다이(Base Die) 性能改善에 나선다. HBM은 베이스다이 위에 D램 單品 칩인 코어다이(Core Die)를 쌓아 올린 뒤 이를 TSV 技術로 垂直連結해 만들어진다. 베이스다이는 GPU(Graphics Processing Unit)와 連結돼 HBM을 制御하는 役割을 遂行한다. TSV(Through Silicon Via)는 D램 칩에 數千個의 微細한 구멍을 뚫어 上層과 下層 칩의 구멍을 垂直貫通하는 電極으로 連結하는 相互連結技術이다.

SK하이닉스는 5世代인 HBM3E까지는 自體工程으로 베이스다이를 만들었다. 하지만 HBM4부터는 TSMC와 協業해 設計한 로직(Logic) 船團工程을 活用할 計劃이다. 로직다이 生産에 超微細工程適用으로 다양한 機能追加가 可能하다고 한다. 이를 통해 性能과 電力效率을 높일 수 있어 顧客社들의 폭넓은 要求에 符合하는 맞춤型 HBM을 生産해 供給한다는 計劃이다.

TSMC CoWoS 패키징 기술 구조 개념도. TSMC — TSMC CoWoS 패키징 技術構造槪念도. TSMC

이와 함께 SK하이닉스의 HBM과 TSMC의 ‘칩온웨이퍼온서브스트레이트(CoWoS, Chip on Wafer on Substrate)’ 技術結合을 最適化하기 爲해 協力하고 HBM 關聯顧客要請에 共同對應하기로 했다. CoWoS 技術은 TSMC가 特許權을 갖고 있는 固有工程이다. 인터胞阻(Interposer)라는 特殊基板 위에 로직 칩인 GPU·xPU와 HBM을 올려 連結하는 패키징 方式을 말한다. 水平(2D) 基板 위에서 로직 칩과 垂直積層(3D)된 HBM이 하나로 結合되는 形態라 2.5D 패키징으로 불리기도 한다.

김주선 SK하이닉스 AI인프라擔當社長은 “TSMC와 協業을 통해 最高性能 HBM4를 開發하고 글로벌 顧客들과 開放型協業(오픈 콜라보레이션)에 速度를 낼 것”이라며 “顧客맞춤型 메모리 플랫폼(Custom Memory Platform) 競爭力을 높여 토털(Total) AI 메모리 프로바이더(Provider) 位相을 確固히 하겠다”고 말했다.

케빈 腸(Kevin Zhang, ??强) TSMC 首席副社長(Business Development and Overseas Operations Office擔當) 兼共同不最高運營責任者(Deputy Co-COO)는 “TSMC와 SK하이닉스는 數年間堅固한 파트너십을 維持하면서 最先端 로직 칩과 HBM을 結合한 世界最高의 AI 솔루션을 市場에 供給해 왔다”며 “HBM4에서도 緊密하게 協力해 顧客의 AI 基盤革新에 키(Key)가 될 最高의 統合製品을 提供할 것”이라고 傳했다.

김민범 東亞닷컴 記者 mbkim@donga.com