HBM 패키지 내 냉각 요소(ICE) 탑재
열저항 30% 이상 저감
검증된 MR-MUF 공정 적용
인공지능(AI) 열풍 속에서 반도체 고집적화의 최대 난제로 꼽히는 '발열' 문제를 해결할 게임 체인저가 등장했다.
SK하이닉스는 26일 고대역폭메모리(HBM) 패키지 내 독자적인 냉각 요소 'ICE'를 넣어 시스템 효율을 극대화한 차세대 메모리 기술 'iHBM'을 전격 공개했다.
HBM은 AI 연산 수요가 폭발하며 적층 단수를 높이고 구동 속도를 올리는 방향으로 진화해 왔다. 하지만 칩을 쌓을수록 내부 열이 갇혀 성능이 저하되는 '열의 장벽'이 큰 고민이었다. SK하이닉스가 선보인 iHBM은 이 문제를 구조적으로 돌파한다. HBM이 주변 칩을 거쳐 열을 내보내는 간접 방식 대신 온도가 가장 높은 연결 부위에 열전도가 뛰어난 실리콘 소재 냉각 요소(ICE)를 심었다. 열이 곧바로 빠져나갈 수 있는 '전용 방출로'다. 열저항을 기존 대비 30% 이상 낮췄으며, 고온·고부하가 지속되는 가혹한 연산 환경에서도 안정적으로 구동되는 기반을 마련했다.
iHBM 기술은 반도체 산업 전반에 중대한 역할을 할 것으로 기대된다. 생성형 AI 서버 확장의 가장 큰 걸림돌은 천문학적 전기세와 냉각 인프라 비용인데, iHBM은 칩 자체에서 열을 제어해 데이터센터가 부담해야 할 냉각 시스템 운영비를 아낄 수 있다. 16단, 20단 이상 HBM 초고적층 기술의 발열 문제도 해결, 미래 제품 로드맵에 속도를 붙이게 됐다.
SK하이닉스는 업계에서 이미 완성도를 인정받은 '어드밴스드 MR-MUF(액체 형태의 보호재를 주입해 굳히는 공정)'을 그대로 활용해 대량 생산의 안정성도 확보했다. 엔비디아 등 글로벌 고객사의 기존 시스템 통합 패키지(SiP) 설계 환경을 바꾸지 않고도 즉시 쓸 수 있도록 호환성을 극대화해 고객 부담까지 낮췄다.
SK하이닉스는 iHBM 기술을 HBM5 등 차세대 제품군부터 적용할 방침이다. 고성능 컴퓨터(HPC)나 초거대 AI 데이터센터 등 극단적인 열 관리가 요구되는 시장을 겨냥한다.
이강욱 SK하이닉스 패키징(PKG) 개발 담당 부사장은 "iHBM은 메모리 설계 역량과 첨단 패키징 기술을 결합해 개발한 발열 최소화를 위한 최적의 솔루션"이라며 "고객이 필요로 하는 가치를 선제적으로 제공하며 AI 메모리 리더십을 더욱 공고히 하겠다"고 말했다.