SK하이닉스, 2048 I/O 병목 현상 해결로 HBM4 리더십 목표
SK하이닉스는 엔비디아가 제시한 까다로운 성능 사양을 충족하기 위해 차세대 HBM4 메모리를 위한 새로운 패키징 아키텍처를 개발 중이다. 주요 과제는 HBM4 설계에서 비롯되는데, 이전 세대에 비해 입출력(I/O) 수가 2048로 두 배 증가했다. 이러한 밀도는 신호 간섭의 위험을 크게 높이고 하단 로직 칩에서 상단 DRAM 레이어로의 전력 공급을 복잡하게 만들어, 패키징 구조의 근본적인 재설계를 필요로 한다.
대규모 자본 지출 없이 성능을 높이는 새로운 패키징
SK하이닉스의 솔루션은 현재 검증 단계에 있으며, 두 가지 주요 구조적 변화를 포함한다. 첫째, 기존의 칩 박막화 공정과 달리 DRAM 칩의 두께를 늘린다. 이는 스택의 물리적 안정성을 향상시키고 외부 스트레스로 인한 수율 손실을 줄여, HBM4의 775 마이크로미터 총 높이 요구사항 내에서 성능을 유지하는 데 중요한 요소이다. 둘째, 더 두꺼워진 칩을 보완하기 위해 이 기술은 DRAM 레이어 간 거리를 줄인다. 이러한 근접성은 데이터 전송 속도를 향상시키고 메모리 스택을 작동시키는 데 필요한 전력을 낮춘다.
이 접근 방식의 가장 중요한 상업적 이점은 새로운 장비나 공정 흐름에 막대한 자본 지출을 요구하지 않고도 성능을 향상시킬 수 있는 잠재력이다. SK하이닉스가 이 기술을 성공적으로 확장할 수 있다면, 경쟁사인 삼성과 마이크론에 대한 선두 위치를 공고히 할 수 있을 것이다. 그러나 이 회사는 여전히 대량 생산이라는 과제에 직면해 있다. 특히, 더 좁은 층 간격은 보호용 몰드 언더필(MUF) 재료를 균일하게 주입하기 어렵게 만들며, 이는 결함을 방지하는 데 중요한 단계이다. 이 난관을 극복하는 것이 상용화 시기를 결정할 것이다.