SK하이닉스, 차세대 HBM 샘플 엔비디아에 최초 공급...1등 굳히기 속도전

HBM4 공개 이어 양산 라인 확충 속도

엔비디아보다 1년 빠르게 신형 AI 메모리 공개

최태원 "SK하닉이 고객사 앞서는 역전 현상"

HBM4 16단 연구개발도...한화세미텍과 협력

SK하이닉스 HBM4 12단 샘플 [사진=SK하이닉스]

SK하이닉스가 엔비디아 로드맵보다 1년 이상 빠르게 차세대 고대역폭 메모리(HBM)를 만든 것을 놓고 업계에선 인공지능(AI) 메모리 시장에서 경쟁사들이 추격할 틈을 주지 않는 초격차 전략으로 보고 있다. 오는 4월 HBM 생산 라인을 더 확충해 기술뿐 아니라 생산능력(캐파) 면에서도 1등을 확고히 할 방침이다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 18일(현지시간) 미국 캘리포니아주 새너제이 SAP센터에서 열린 'GTC 2025' 행사에서 "올해 블랙웰(GB200)의 업그레이드 버전인 블랙웰 울트라(GB300)를 출시해 빅테크의 AI칩 수요에 대응하고 2026년 신형 AI칩 '루빈'과 AI칩과 중앙처리장치(CPU)를 결합한 '베라 루빈'을 출시할 계획"이라고 밝혔다. 

블랙웰 울트라를 놓고 황 CEO는 "추론의 시대를 위해 만들어졌다"고 강조했다. 블랙웰 울트라는 5세대 고대역폭 메모리(HBM3E) 8단을 탑재한 블랙웰과 달리 HBM3E 12단을 탑재해 칩당 메모리 용량을 192GB에서 288GB로 확대한 게 특징이다. HBM3E 12단은 현재 SK하이닉스와 미국 마이크론이 양산하고 있는데, 수율과 생산량 등을 고려하면 블랙웰 울트라용 대부분을 SK하이닉스가 납품할 가능성이 높다.  

내년 하반기에 공개하는 루빈에는 AI칩 중 최초로 6세대 고대역폭 메모리(HBM4)가 탑재된다. 현재 HBM4 샘플 개발을 완료한 기업은 SK하이닉스뿐이다. 마이크론은 올 상반기 공개를 목표로 개발을 진행 중이다. HBM4는 초당 8TB의 속도로 데이터를 주고받았던 HBM3E보다 1.7배 빠른 초당 13TB(2TB x 6)의 속도로 데이터를 주고받아 AI 학습·추론 성능을 더 끌어올린다.

SK하이닉스가 핵심 고객사인 엔비디아의 출시 로드맵보다 1년 이상 빠르게 차세대 AI 메모리 샘플 개발을 완료한 배경은 최태원 SK그룹 회장이 입버릇처럼 강조해 온 고객 만족 정신이다. 최 회장은 지난 1월 CES 2025 기자간담회에서 "기존에는 엔비디아 측의 요구가 더 빨리 개발해 달라는 데 맞춰져 있었는데 이제는 SK하이닉스 개발 속도가 엔비디아를 조금 앞서는 역전 현상이 일어났다"고 언급한 바 있다. 당시 최 회장은 곽노정 SK하이닉스 대표 등 주요 임원을 대동하고 황 CEO를 만나 HBM 공급량 확대에 관한 논의를 했고 결국 HBM3E 12단 공급과 HBM4 조기 퀄테스트(품질검증) 진행이라는 성과로 이어졌다. 

2027년 출시되는 루빈 울트라에는 HBM4 12단보다 한층 용량이 늘어난 HBM4 16단이 쓰인다. D램칩을 16개나 쌓아 올리는 초미세공정인 만큼 SK하이닉스는 적층 작업에 기존 기술인 '첨단 매스리플로우몰디드언더필(MR-MUF)'과 함께 신기술인 '하이브리드 본딩' 적용을 검토하고 있다.

SK하이닉스는 4월 중 HBM 양산 공정의 핵심 장비인 'TC 본더'를 대량 발주하며 캐파 확대에도 속도를 낼 것으로 알려졌다. TC본더는 기존 한미반도체와 싱가포르 ASMPT 외에 한화 삼남인 김동선 부사장이 이끄는 한화세미텍까지 가세해 삼파전으로 확대됐다. 한화세미텍은 SK하이닉스와 하이브리드 본더 장비 연구개발을 공동 진행하며 차세대 HBM 장비 시장 공략에 주력할 계획이다.