SK하이닉스 고대역폭메모리(HBM) 생산라인을 증설 검토

SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM) 생산라인을 증설을 검토하고 있습니다.  인공지능(AI) 반도체 수요 증가에, 필수 메모리인 HBM 생산능력을 2배 확장하는 방안을 위해서 입니다.

 

 SK하이닉스는 HBM3 출하를 늘리기 위한 후공정 설비 투자 준비를 하고 있으며,  HBM3를 패키징하는 이천 공장을 증설을 통해서 준비를 하고 있습니다.

 HBM3 생산에 중요한 역할을 담당하는 후공정 라인을 중심으로 추가 장비 도입을 준비하고 있으며, 연말까지 후공정 설비 규모가 2배 가까이 확대될 것으로 보입니다.

 

HBM은 여러 개 D램을 수직으로 쌓아 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 대폭 향상한 고성능 메모리로서, 복수의 메모리를 단일 반도체인 것처럼 패키징해야 하기 때문에 HBM 생산능력을 확장하기 위해서는 후공정 장비 또는 패키징 설비가 필요합니다. 그래서,  HBM 패키징이 이뤄지는 이천 공장에 설비를 추가하고 있습니다.

 

인공지능 시장 성장에 따른 HBM 수요가 필요해졌고,  HBM은 AI 처리를 위한 고성능컴퓨팅(HPC), 대규모 데이터센터에 CPU·GPU와 함께 적용됩니다. 대용량 데이터 처리에 특화한 성능으로 AI 반도체와 동시에 HBM 메모리에 대한 수요가 늘고 있으며, 특히 HBM3는 고대역폭메모리 시장 대세 제품으로 주문이 늘어 SK하이닉스는 HBM3를 중심으로 생산량을 확대하려고 합니다. 

 

 

 기존의 wire bonding을 이용한 Multi-chip packaging에서는 전송 path의 개수의 제약이 있어서, low bandwidth 로 구현되기 때문에 , HBM은 적층된 chip 수많은 구멍을 뚫어서 금속배선으로 관통하는 연결 TSV(through silicon Via) 공정을 이용해서 High band width를 구현하게 됩니다. 

 

 

 

 

장점으로는 Data 전송량이 증가하고, 소비전력 감소, 실장 면적이 줄어드는 것이고 단점으로는 높은 종횡비로 TSV가 구현되다 보니까 높은 공정 난이도가 필요합니다.

 

HBM은 DDR 4 보다 상당히 작은 폼 팩터를 갖추면서 전기를 덜 사용하는 고대역의 성능을 구현하고,  최대 8개의 DRAM 의 Die를 적층함으로써 달성하며, 여기에는 메모리 컨트롤러를 갖춘 선택적 베이스 다이(base die)를 포함하는데, 이 TSV과 마이크로범프(microbump)에 의해 상호 연결됩니다.