파운드리 업체 통해 베이스 다이 생산
HBM4 표준 내년 2월 공식화 유력

사진=삼성전자 제공
사진=삼성전자 제공

[토토 사이트 커뮤니티 김언한 기자] 국제반도체표준화기구(제덱)가 내년 고대역폭메모리(HBM)4 표준을 공식화한다.

26일 업계에 따르면 제덱은 HBM4 표준을 내년 2월 대외적으로 공표할 계획이다. 앞서 업계에선 표준을 연내 공식화할 것이라는 데 무게가 실렸으나 시점이 뒤로 밀렸다.

제덱은 반도체 등 전자장치의 통일 규격을 심의·책정하는 기구로, 제품의 세대가 넘어갈 때마다 표준 규격을 정한다. 새로 개발된 반도체의 호환성을 높이고 제조사간 협업을 유도하는 역할이다.

HBM4에서 D램 적층 단수는 16단까지, 패키징 높이 규격은 775마이크로미터(㎛)로 합의됐다. HBM3E까지 전체 높이 표준은 720㎛였다.

입·출구(I/O) 수는 2048개로 기존보다 2배 늘어난다. I/O는 정보가 들어오고 나가는 통로로, 데이터를 얼마나 빠르게 전송할 수 있는지 알 수 있는 대역폭을 결정한다.

내년부터는 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론간 HBM 경쟁이 새 국면을 맞는다. 저전력 설계가 화두로 부상한다.

SK하이닉스가 HBM4부터 베이스 다이 생산을 위해 외부업체 공정을 사용하는 것도 이 때문이다. 버퍼 다이로도 불리는 베이스 다이는 HBM을 컨트롤하는 역할을 한다.

기존에는 메모리 제조사의 영역이었지만 앞으로는 파운드리 업체의 미세공정이 적용된다. HBM4 전력효율이 전 세대 제품 대비 크게 향상된다. 

사진=SK하이닉스 제공
사진=SK하이닉스 제공

SK하이닉스는 맞춤형 HBM4의 베이스 다이 제작을 위해 TSMC의 4나노 공정을 사용한다. 범용 제품은 12나노 공정을 활용할 것으로 알려졌다. 삼성전자도 HBM4부터 TSMC와 손잡는 방안을 검토 중이다.

업계 관계자는 "HBM4의 가장 큰 특징 중 하나는 베이스 다이를 로직 공정으로 만드는 것"이라며 "SK하이닉스는 전력효율 개선을 목적으로 지난해부터 TSMC와 기술 협력을 하고 있다"고 말했다.

삼성전자와 SK하이닉스 모두 내년 HBM4를 양산할 계획이다. SK하이닉스의 경우 이르면 내년 상반기 양산에 들어가 삼성전자보다 한발 빨리 시장에 진입할 가능성이 있다.

내년에는 엔비디아를 제외한 곳에서 HBM 수요가 얼마나 늘어날지가 관전 포인트다. 최근 인공지능(AI) 가속기를 만드는 주문형반도체(ASIC) 기업으로부터 HBM 수요가 빠르게 증가하고 있다.

지금까지 브로드컴, 마벨 등 ASIC 업체에 공급되는 HBM은 상대적으로 저사양 제품이 많았다. 엔비디아나 AMD로 대표되는 그래픽처리장치(GPU) 전문기업용 HBM 대비 수익성이 낮을 수밖에 없었다는 의미다. 하지만 최근 엔비디아의 AI 가속기에 대한 대체재를 찾는 움직임이 많아지면서 고성능 HBM을 ASIC에 납품하는 일도 많아질 전망이다.

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