김만섭 부사장 “구성원의 높은 안전의식이 수상 배경… 더 안전한 일터 만들어 나가자”

1995년 전기 엔지니어로 SK하이닉스에 입사한 김만섭 부사장은 전기 및 유틸리티* 분야의 전문가로, 29년 동안 공장 건설, 설비 운영 등에서 큰 역할을 해왔다.

▲ 2024 대한민국 전기안전대상에서 은탑산업훈장을 받은 김만섭 부사장(전기/UT기술 담당)

이번 수상에서 안전·설비를 모두 아우르는 공적이 돋보였던 김 부사장은 ‘무사고 3,276일 달성’을 가장 자랑스러운 성과로 꼽았다. 안정적인 전력 공급을 통해 반도체 생산량을 극대화했고, 산업 현장에 안전문화를 정착시켰다는 점을 인정받았기 때문이다. 이는 김 부사장이 사전에 치밀한 전략을 세우고 안전 역량 향상 활동을 세심하게 추진한 덕분이었다.

“무엇보다 ‘작업 중지권 활성화’가 안전문화 정착에 큰 힘이 됐습니다. 저는 근로자 스스로 현장의 위험성을 최종 확인하는 이 절차를 2022년 도입했습니다. 중지권 발동 건수는 매년 평균 213% 증가하고 있는데요. 이를 통해 안전사고를 크게 줄일 수 있었습니다.”

이 성과는 SK하이닉스 혼자만의 힘으로 이뤄낸 것은 아니며, 협력사의 참여가 중요했다고 김 부사장은 강조했다.

“전기재해 제로(Zero)화(化)는 협력사 구성원들의 안전 역량이 함께 높아져야만 달성할 수 있습니다. 이를 위해 산업안전보건법 이해도 향상 교육, 전문 기관 교육, 정기 간담회를 통한 안전 소통 활동 등을 시행했는데요. 체계적인 안전 관리 시스템을 완성한 결과, 무사고 3,276일을 달성할 수 있었습니다.”

안전 분야의 성과도 빛나지만, 그의 전문 분야인 전기 설비에서의 성과도 빼놓을 수 없다. 김 부사장은 조직을 진두지휘하며 청주 M15와 이천 M16 인프라 구축을 적기에 마쳤고, HBM 생산시설 인프라 구축도 빠르게 완수해 회사가 급증하는 HBM 수요에 적시 대응할 수 있도록 도왔다. 그는 또, 용인 반도체 클러스터 통합 변전소 건설 업무협약(MOU)도 주도하며 이 프로젝트의 인프라를 구축하는 데도 힘썼다.

이와 함께 김 부사장은 에너지 절감에도 많은 공을 들였고 그 성과를 인정받았다고 밝혔다. 신재생 에너지를 적극 도입하고, 전 구성원이 참여하는 에너지 경영 시스템을 개발하는 등 온실가스 감축에 전력을 다했다는 것이다. 전력 공급을 담당하는 만큼 에너지 효율화에 항상 큰 책임감을 느낀다고 김 부사장은 강조했다.

“ESG 경영이 필수가 된 시대입니다. 우리 조직에서는 인공지능과 DT(Digital Transformation) 기술을 활용해 주요 시설 전력 사용량 절감, 신재생 에너지 사용 확대 등을 추진하고 있습니다. 이를 통해 에너지 효율을 높이고 회사의 넷제로* 목표를 달성하는 데 기여하고자 합니다.”

김 부사장은 “무사고에 대한 구성원들의 책임감, 높은 안전의식이 수상 배경이라고 생각한다”며 “이번 수상을 통해 당사의 뛰어난 전기 안전관리 수준을 공인받았다”고 소감을 밝혔다. 이어 그는 “무사고 사업장 기록을 계속해서 경신해 나갈 계획”이라며 구성원과 협력사의 적극적인 동참을 당부했다.

“‘안전한 근무 환경 조성’을 제 업(業)이라고 생각하고, 앞으로도 최선을 다하겠습니다. 모두가 함께 노력하여 안전하게 일하는 건강한 일터를 만들어 나갑시다.”

최준기 부사장 “협업은 우리의 경쟁력, 원팀 마인드로 1등 양산 체계 만들 것”

최준기 부사장은 30년 경력의 반도체 전문가다. 장기간 반도체 엔지니어로 전문성을 쌓은 최 부사장은 현재 이천FAB 담당으로 조직을 이끌고 있다. 특히 그는 생산성 향상과 제조 기술 개발을 주도하며, HBM3E[관련기사]와 10나노급 6세대(1c) 공정 기반 DDR5 RDIMM(1c DDR5)*[관련기사] 등 혁신적인 제품을 생산하는 데 앞장섰다.

▲ 은탑산업훈장을 받은 최준기 부사장(이천FAB 담당)

▲ 은탑산업훈장을 받은 최준기 부사장(이천FAB 담당)

이번 은탑산업훈장 수상의 핵심 공적이라 할 수 있는 ‘HBM 생산성 증대’는 최 부사장의 노련함이 엿보이는 성과다.

“다운턴(불황기)에는 자원을 줄여 최소한의 비용으로 생산하고, 업턴(호황기)에는 모든 자원을 가용해 생산량을 최대로 끌어올려야 합니다. 저는 업턴으로 전환하는 적기에, 자원 관련 조직과 적극 소통하며 개선 사항을 반영했습니다. 이를 토대로 생산성을 극대화할 수 있었습니다.”

특히 HBM3E의 경우 최 부사장은 기술 개발 성공 소식을 알린 지 불과 7개월 만에 양산을 성공적으로 완수하고 생산량을 대폭 끌어올리는 세계 최초의 기록을 만들어냈다.

“개발에서 양산으로 이관하기 전, 관련 조직이 원팀으로 움직이며 양산 조건을 빠르게 안정화했습니다. 이것이 양산 성공의 단단한 기초가 됐습니다. 현재는 EUV 공정 완성도 향상, 장비 안정화, 가용자원 확보, 이종장비 확대 등 생산성 증대를 위한 다양한 과제를 추진하고 있습니다.”

최 부사장의 공적은 HBM 이외에도 D램 제조·양산 전 영역에 걸쳐 확인할 수 있다. 그는 WPD* 지수를 도입해 웨이퍼 증산 체계를 마련하고, DDR5 및 LPDDR5 혼합 운영으로 원가 경쟁력을 높이는 등 수익성 기반의 제조 모델을 통해 팹(FAB) 경쟁력을 높인 점이 특히 눈에 띈다.

“WPD 지수로 장비의 실질적인 생산 능력을 관리하며 생산성을 높였습니다. DDR5 및 LPDDR5의 경우, 시장 변동성을 고려해 여러 조직과 협업하여 효과적인 혼합 운영 체계를 마련해 놓았습니다.”

이 가운데 최 부사장은 D램 기술 경쟁력을 높이는 데도 기여했다. 그는 D램 1a와 1b 공정 기술을 적용한 양산에 성공했고 세계 최초로 1c DDR5를 개발하는 데 힘을 보탰다. 또, EUV 장비 효율을 대폭 끌어올려 높은 생산을 확보했다. 이처럼 제조 기술 혁신에 힘쓰는 이유에 대해 그는 “지속적인 품질 경쟁력과 원가 경쟁력을 유지하는 것이 곧 회사의 생존 조건이기 때문”이라고 답했다.

아울러 최 부사장은 “복잡한 세계 정세, 글로벌 경쟁 심화 등 환경이 녹록지 않다”며 “하지만 지금까지 축적한 모든 성과가 우리 반도체 산업 경쟁력을 높이는 동력이 될 것”이라고 덧붙였다.

마지막으로 그는 “동료 구성원과 선배님들이 아낌없이 지원해 주고 협력한 덕분에 은탑산업훈장을 받을 수 있었다”고 수상 소감을 밝히며 ‘원팀’을 다시 한 번 강조했다.

“어려움을 이겨낼 힘은 원팀 마인드에서 나오며, 이를 지속해 간다면 우리의 경쟁력은 계속 높아질 것입니다. 저 역시 원팀 마인드를 바탕으로 양산 체계를 고도화해 AI 메모리 시장 1위를 지키는 데 기여하겠습니다.”

▲ 삼성동 코엑스에서 개최된 SK AI 서밋 2024 현장

SK하이닉스가 4일부터 양일간 서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘SK AI Summit 2024(이하 AI 서밋)’에 참가했다. ‘AI 투게더, AI 투모로우(AI Together, AI Tomorrow)’를 주제로 열린 이 행사에서 회사는 현존 HBM* 최대 용량인 48GB(기가바이트) 기반의 ‘HBM3E 16단’개발 사실을 공식적으로 알리고, 핵심 성과를 집대성해 선보였다. 이와 함께 ‘풀 스택 AI 메모리 프로바이더(Full Stack AI Memory Provider)’로 나아가기 위한 비전도 공유했다.

AI 서밋은 SK 그룹이 매년 개최하던 SK 테크 서밋[관련기사]을 AI 중심으로 격상한 행사다. 올해 행사에서는 글로벌 AI 대가들이 모여 범용인공지능 시대의 생존법을 논의하고 AI 생태계 강화 방안을 모색했다.

특히 SK 최태원 회장, SK하이닉스 곽노정 대표이사 사장, SK텔레콤 유영상 사장을 비롯해 오픈AI 회장 겸 사장 그레그 브로크만(Greg Brockman), 마이크로소프트(MS) 총괄 부사장 라니 보카르(Rani Borkar) 등 다양한 분야의 전문가가 참석해 의미를 더했다. 아마존웹서비스(AWS), MS 등 빅테크 기업과 K-AI 얼라이언스 회원사도 동참해 부스를 꾸리고 업계 관계자 및 관람객과 교류하는 시간을 가졌다.

SK하이닉스는 AI 산업의 키플레이어로서 행사에 참여해 자사 제품과 성과를 공유했다. 특히, HBM3E 16단 발표가 큰 주목을 받았다. 발표에는 곽노정 사장을 비롯해 강욱성(차세대 상품기획 담당), 박문필(HBM PE 담당), 이강욱(PKG개발 담당), 주영표(소프트웨어 솔루션 담당), Paul Fahey(SKHYA) 부사장 등이 참석해 회사의 기술 리더십을 알렸다.

▲ SK AI 서밋 2024에서 개회사를 전하고 있는 SK 최태원 회장

이날 최태원 회장은 ‘AI 투게더, AI 투모로우’란 주제에 걸맞은 담론과 비전을 제시하며 행사의 포문을 열었다. 최 회장은 “AI는 초기 단계이고 모르는 것이 많기에 문제 해결과 진전을 위해선 많은 사람의 참여와 협력이 중요하다”고 밝혔다. 또, 최 회장은 “SK는 칩(Chip)부터 에너지, 데이터 센터 구축·운영, 서비스 개발, 유즈케이스(Use-Case)까지 모두 커버하는 글로벌 기업”이라며 “각 분야 최고의 파트너들과 협업 중이고 이를 통해 글로벌 AI 혁신을 만들어 나가겠다”고 강조했다.

곽노정 사장, 기조연설 통해 ‘HBM3E 16단’ 개발 사실 공식화해

4일 ‘차세대 AI 메모리의 새로운 여정, 하드웨어를 넘어 일상으로(Next AI Memory, Hardware to Everywhere)’를 주제로 기조연설을 펼친 곽노정 사장은 이 자리에서 HBM3E 16단 제품을 개발하고 있다고 공식 발표했다.

▲ SK AI 서밋 2024에서 기조연설을 하고 있는 SK하이닉스 곽노정 대표이사 사장

곽 사장은 “D램 칩 16개를 적층해 48GB 용량을 구현했고, 양산성이 검증된 어드밴스드 MR-MUF 기술*을 적용했으며, 백업(Back Up) 공정으로 하이브리드 본딩* 기술도 함께 개발 중”이라고 설명했다. 또, “16단은 12단 대비 AI 학습 성능을 최대 18%, 추론 성능을 최대 32% 향상할 수 있다”고 덧붙였다. HBM3E 16단은 2025년 상용화를 목표로 하고 있다.

이번 발표에서 곽 사장은 ‘World First(세계 최초 개발·양산 제품), Beyond Best(차세대 고성능 제품), Optimal Innovation(AI 시대, 시스템 최적화 제품)’이란 로드맵도 공개했다. 그는 “HBM3E 16단과 DDR5 RDIMM(1cnm)[관련기사] 등을 세계 최초로 개발한 데 이어 HBM4, UFS* 5.0 등 차세대 고성능 제품을 개발할 계획”이라고 밝혔다. 또, “장기적으로는 AI에 최적화된 커스텀(Custom) HBM, CXL®* 등을 상용화해 풀 스택 AI 메모리 프로바이더로 성장하겠다”고 강조했다.

HBM4에 대한 언급도 눈길을 끌었다. 곽 사장은 “세계 최고의 파운드리와 협력해 전력 소모를 줄이는 방향으로 베이스 다이(Base Die) 성능을 개선하는 중”이라며 “원팀 파트너십을 바탕으로 최고 경쟁력을 갖춘 제품을 공급하고 HBM 선도 업체의 위치를 더욱 공고히 할 것”이라고 말했다.

주요 임원진 참석, HBM 및 차세대 메모리 인사이트 전해

▲ (첫 장부터) 유승주 교수, 박문필(HBM PE 담당) 부사장, 구건재 교수, 주영표(소프트웨어 솔루션 담당) 부사장

박문필 부사장과 유승주 교수(서울대학교 컴퓨터공학부)는 ‘가속기 트렌드와 HBM 전망’을 주제로 각각 발표했다. “AI 추론 비용이 증가한다”는 유 교수의 전망에 박 부사장은 “성능·비용 최적화를 이유로 커스텀 HBM이 떠오른다”며 “고객·파운드리·메모리 간 3자 협업으로 대응하고 있다”고 강조했다.

이어서 주영표 부사장과 구건재 교수(고려대학교 컴퓨터학과)가 ‘미래 아키텍처와 신규 메모리 솔루션’에 관해 논의했다. 구 교수는 새로운 시스템 소프트웨어 구조의 필요성을 짚었고, 주 부사장은 이 요구에 발맞춘 SK하이닉스의 신규 메모리 솔루션으로 CXL®, PIM* 등을 소개했다.

▲ (첫 장부터) 대담을 나누고 있는 강욱성(차세대 상품기획 담당) 부사장, Paul Fahey(SKHYA) 부사장

‘초연결 시대의 디지털 신경망: AI와 Memory가 그리는 미래 산업 지형’을 주제로 대담도 열렸다. 이 자리에는 강욱성 부사장과 Paul Fahey 부사장이 참석했다. 두 임원은 “미래에는 로직 공정을 베이스 다이에 적용한 HBM, 온디바이스에서 큰 역할을 할 PIM, 메모리 공유 기능을 가진 CXL®의 역할이 증대될 것”이라며 “SK하이닉스는 파트너사와 긴밀히 협력해 차세대 AI 메모리 제품을 만들고 있다”고 설명했다.

▲ 관계자들과 토의를 진행하고 있는 이강욱(PKG개발 담당) 부사장

이강욱 부사장은 업계 관계자들이 모인 세션에 패널로 참여해 ‘AI 반도체와 인프라의 진화’를 주제로 토의를 진행했다.

▲ (첫 장부터) 이병규(DT)·김문욱(DT)·장세남(DT) TL, 권종오(PKG개발) 팀장, 황인태(P&T)·윤성현(기반기술센터)·김정한(미래기술연구원) TL

이외에도 이병규(DT) TL이 ‘E2E 자동화로 반복 업무 탈출, 고부가가치 업무로 전환하는 반도체 FAB 이야기’를 주제로 발표했고, 김문욱·장세남(DT) TL이 ‘지능형 이미지 분류 AI 시스템 적용을 통한 생산 품질 업무 경쟁력 강화’에 대해 공동발표를 진행했다.

권종오(PKG개발) 팀장, 황인태(P&T)·윤성현(기반기술센터) TL, 김정한(미래기술연구원) TL은 ▲16단 HBM 패키징 기술 ▲딥러닝을 활용한 HBM 생산 고도화 ▲AI를 활용한 반도체 연구 등을 주제로 기술 인사이트를 공유했다.

▲ (첫 장부터) 전재영(메모리시스템연구소)·이경수(메모리시스템연구소)·박상수(미래기술연구원) TL, 박은영(안전보건환경) 팀장

전재영(메모리시스템연구소) TL, 이경수(메모리시스템연구소) TL, 박상수(미래기술연구원) TL은 ▲이종 메모리의 가능성 ▲온디바이스 AI의 요구사항 ▲차세대 컴퓨테이셔널 메모리(Computational Memory)를 주제로 미래 메모리 기술을 검토했다.

AI 서비스 영역의 발표를 맡은 박은영(안전보건환경) 팀장은 ‘SK하이닉스의 현장 안전 로봇 가온(Ga-on) 도입 및 운영 사례’를 공개해 많은 관심을 모았다.

주요 발표와 연계한 AI 메모리 라인업도 선보여

AI로 깊이 빠져들다(Deep Dive into AI)를 테마로 구성된 SK 공동부스에서는 SK하이닉스의 AI 메모리 라인업을 모두 만나볼 수 있었다.

▲ (첫 장부터) SK 공동부스 전경, CMM-DDR5, AiMX, DDR5 MCRDIMM, eSSD, LPCAMM2, LPDDR5X, Brand SSD, 오토모티브 솔루션

특히 SK하이닉스는 미래 메모리 솔루션으로 언급한 CMM(CXL® Memory Module)-DDR5와 AiMX도 선보였다. CMM-DDR5는 이론적으로 기존 시스템 대비 최대 50%의 대역폭, 최대 100%의 용량 확장을 지원한다. AiMX는 GDDR6-AiM*을 여러 개 탑재한 가속기 카드로, 저장과 연산 기능을 모두 수행해 AI의 품질을 높이는 제품이다.

회사는 고성능 컴퓨팅(HPC)과 AI 서버를 위한 초고속 메모리 모듈로, 초당 8.8Gb(기가비트) 속도의 DDR5 MCRDIMM* 또한 전시했다. 이외에 LPDDR5X* 여러 개를 모듈화한 LPCAMM2를 온디바이스 AI 분야에서 활약할 제품으로 소개했고, AI 및 데이터센터 최적화 제품으로 PS1010 E3.S 등의 eSSD도 선보였다.

부스에서는 AI 기반 시스템 및 솔루션도 살펴볼 수 있었다. 회사는 ‘AI 기반 소재 품질 사전 예측 시스템’과 SK하이닉스 제품으로 구성된 ‘오토모티브 솔루션’을 공개하며 많은 관람객의 이목을 끌었다.

이번 행사에서 곽노정 사장은 “당사는 AI 전 영역에 걸친 AI 메모리 솔루션을 보유하고, 여러분과 함께 새로운 미래 경험을 창조해 나갈 준비가 되어 있다”고 강조한 바 있다. 발표와 전시를 성황리에 마친 SK하이닉스는 SK 서밋을 통해 공개한 비전에 발맞춰 미래 시장 준비를 더욱 철저히 해나간다는 계획이다.

올해로 26회를 맞은 SEDEX는 한국반도체산업협회가 주최하는 국내 최대 반도체 전문 전시회다. ‘AI 반도체와 최첨단 패키지 기술의 융합’이라는 기조 아래 개최된 이번 전시에는 반도체, 시스템 반도체, 장비·부품, 재료, 설비, 센서 등 반도체 생태계 전 분야의 250개 사(社)가 참석해 약 600개의 부스를 꾸렸다.

▲ SK하이닉스 전시관 전경, 관람객들이 SK하이닉스의 기술과 제품을 살펴보고 있다.

올해 SK하이닉스는 약 80평의 공간에 ‘MEMORY, THE HEART OF AI’라는 주제로 전시관을 조성, 글로벌 AI 메모리 시장을 선도하는 회사의 독보적인 기술력을 공개했다. 메인 전시 존에서는 ▲현재 시장에서 가장 각광받고 있는 초고성능 메모리 HBM*을 필두로 ▲차세대 메모리 기술로 주목받고 있는 CXL®*과 ▲차세대 지능형 메모리 PIM* ▲데이터 센터의 고성능 컴퓨팅을 구현할 서버용 솔루션과 ▲스마트 디바이스 자체에서 정보를 처리할 수 있는 온디바이스* 용 솔루션 등 AI 기술 혁신을 가속할 AI 향(向) 메모리 솔루션을 대거 선보였다.

* HBM(High Bandwidth Memory): 여러 개의 D램을 수직관통전극(TSV, Through Silicon Via)으로 연결해 고대역폭을 구현한 메모리로, 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 제품. HBM은 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3)-5세대(HBM3E) 순으로 개발됨. HBM3E는 HBM3의 확장(Extended) 버전
* CXL®(Compute Express Link): 고성능 컴퓨팅 시스템을 효율적으로 활용하기 위한 차세대 인터페이스
* PIM(Processing-In-Memory): 메모리 반도체에 연산 기능을 더해 인공지능(AI)과 빅데이터 처리 분야에서 데이터 이동 정체 문제를 풀 수 있는 차세대 기술
* 온디바이스(On-Device) AI: 물리적으로 떨어진 서버의 연산을 거치지 않고 기기 자체에서 AI 기능을 구현하는 기술. 스마트 기기가 자체적으로 정보를 수집, 연산하기 때문에 AI 기능의 반응 속도가 빨라지고 사용자 맞춤형 AI 서비스 기능도 강화되는 장점이 있음

또한, 창립 41주년 기념 브랜드 필름과 미래 AI 비전의 허브가 될 ‘용인 반도체 클러스터’ 전시존 등을 통해 지난 40년을 디딤돌 삼아 AI 시대 글로벌 No.1 메모리 기업으로 도약하는 회사의 새로운 비전을 공유했다.

이와 함께, SK하이닉스의 자회사형 장애인 표준사업장 ‘행복모아’에서 진행하는 ‘행복만빵’ 전시존을 조성하여 회사의 사회적 가치 창출 활동을 소개했으며, 게임과 이벤트 등의 참여형 콘텐츠도 다채롭게 준비해 관람객들의 발길을 사로잡았다.

한편, 행사 둘째 날인 24일, 한국반도체산업협회 주관으로 진행된 키노트 스피치에서 ‘AI 시대의 반도체 패키징의 역할’이라는 주제로 SK하이닉스 이강욱 부사장이 연설을 펼쳤다.

뉴스룸은 SEDEX 2024 현장을 찾아 토탈 AI 메모리 프로바이더로서 SK하이닉스가 선보이는 기술 비전을 담아봤다.

HBM부터 서버용·온디바이스용 AI 솔루션까지, 글로벌 No.1 AI 메모리 기술 총망라

▲ HBM3E를 탑재한 가상 GPU가 가동되는 시뮬레이션

SK하이닉스는 전시관 중앙에 대형 LED를 설치해 가상의 AI 데이터센터를 구현했다. HBM3E를 탑재한 가상 GPU가 가동되는 시뮬레이션이 반복되며, 관람객들에게 마치 실제 데이터센터에 온 듯한 느낌을 선사했다.

LED 월 뒤편에는 SK하이닉스의 대표적인 AI 메모리 제품을 만날 수 있는 전시 공간이 마련됐다.

▲ HBM 전시존 전경과 12단 HBM3E 조형물을 관람 중인 관람객들

전시존의 중앙을 차지한 메인 제품은 AI 구동에 최적화된 현존 최고 성능의 D램 HBM이었다. 지난 9월 SK하이닉스가 세계 최초로 양산에 돌입한 HBM3E 12단[관련기사] 제품이 전시되었으며, 세계 최고의 기술력을 자랑하는 SK하이닉스의 HBM 개발사(史)가 소개됐다. 전시 중 가장 눈에 띈 것은 12단 적층 기술을 형상화한 조형물들이었다. 특히, 1970년 개발된 세계 최초의 D램과 2024년 12단 HBM3E의 용량을 쌀알의 수치로 비교해 관람객들의 흥미를 불러일으켰다.

HBM 전시존 왼쪽에는 HBM의 뒤를 이을 차세대 AI 메모리 기술로 각광받는 PIM과 CXL®을 위한 공간을 조성했다.

▲ PIM 전시존에서 AiM과 AiMX 제품을 관람 중인 관람객들

PIM 섹션에서는 SK하이닉스의 PIM 반도체인 AiM*과 가속기 카드인 AiMX를 소개했다. 메모리 내에서 연산 기능까지 수행할 수 있는 GDDR6-AiM과 이 칩 여러 개를 탑재해 구동하는 AiMX는 고성능, 저전력에 비용까지 절감할 수 있어 생성형 AI를 위한 최고의 솔루션으로 눈도장을 찍었다.

* AiM(Accelerator-in-Memory): SK하이닉스의 PIM 반도체 제품명, GDDR6-AiM이 이에 포함됨

▲ CXL 전시존에서 CMM-DDR5와 CMM-Ax 제품을 관람 중인 관람객들

CXL®은 고성능 컴퓨팅 시스템에서 CPU/GPU, 메모리 등을 효율적으로 연결해 대용량, 초고속 연산을 지원하는 차세대 인터페이스다. CXL® 섹션에서는 DDR5와 장착해 기존 시스템 대비 최대 50%의 대역폭, 최대 100%의 용량 확장 효과를 내는 CMM(CXL® Memory Module)-DDR5와 CXL 메모리에 머신러닝 및 데이터 필터링 연산 기능까지 통합한 CMM-Ax* 샘플 제품을 전시했다.

* CMM(CXL Memory Module)-Ax: 기존 CMS(Computational Memory Solution) 2.0의 명칭을 변경. CMM은 CXL Memory Module의 약자로 제품에 CXL 기반 솔루션의 정체성을 부각했고, Accelerator와 xPU의 의미를 가져와 ‘Ax’라는 이름을 붙임

HBM 전시존 오른쪽에는 서버용 AI 솔루션과 온디바이스용 AI 솔루션 제품들을 배치했다.

▲ 서버용 AI 솔루션 전시존에서 제품을 관람 중인 관람객들과 주요 전시 제품(DDR RDIMM)

서버용 솔루션으로는 고성능 컴퓨팅 시장(HPC)에서 주목받고 있는 DDR5 RDIMM(1cnm), DDR5 MCRDIMM 등의 고성능 서버용 모듈과 다양한 서버에 호환이 가능한 폼팩터(Form Factor)를 갖춘 eSSD(Enterprise SSD, 기업용 SSD) 라인을 전시했다. 이중 지난 9월 TSMC OIP에서 최초로 실물을 공개한 ‘DDR5 RDIMM(1cnm)’[관련기사]은 이전 세대 대비 11% 빨라진 속도와 9% 이상 개선된 전력 효율로 데이터센터 적용 시 비용을 최대 30%까지 절감할 수 있을 것으로 기대를 모으는 제품이다.

▲ 온디바이스용 AI 솔루션 전시존 전경과 주요 전시 제품(순서대로 LPCAMM2, ZUFS 4.0)

온디바이스용 AI 솔루션 섹션에서는 LPDDR5X* 패키지를 하나로 묶은 LPCAMM2와 차세대 모바일 낸드 솔루션 ZUFS*(Zoned UFS) 4.0 실물 제품을 만날 수 있었다. LPCAMM2는 기존 D램 모듈(SODIMM*) 2개를 LPCAMM2 1개로 대체하는 수준의 성능 효과를 보이며, 공간 절약뿐만 아니라 저전력과 고성능 특성을 구현하며, 향후 다양한 온디바이스 AI 시장의 니즈를 충족하는 제품으로 주목받고 있다. 또한, 업계 최고 성능의 ZUFS 4.0[관련기사]은 장시간 사용 환경에서 스마트폰 앱 실행 시간을 기존 제품 대비 약 45% 높인 제품으로, 모바일 기기에서 온디바이스 AI를 구현하는 데 최적화된 메모리라는 평가다.

* LPDDR5X: 스마트폰과 태블릿 등 모바일용 제품에 들어가는 D램 규격으로, 전력 소모량을 최소화하기 위해 저전압 동작 특성이 있음. 규격 명에 LP(Low Power)가 붙으며, 최신 규격은 LPDDR 7세대(5X)로 1-2-3-4-4X-5-5X 순으로 개발됨. LPDDR5T는 SK하이닉스가 최초 개발한 버전으로, 8세대 LPDDR6가 업계에 공식 출시되기 전 7세대인 LPDDR5X의 성능을 업그레이드한 제품
* ZUFS: Zoned Universal Flash Storage. 디지털카메라, 휴대전화 등 전자제품에 사용되는 플래시 메모리 제품인 UFS의 데이터 관리 효율이 향상된 제품. 이 제품은 유사한 특성의 데이터를 동일한 구역(Zone)에 저장하고 관리해 운용 시스템과 저장장치 간의 데이터 전송을 최적화함
* SODIMM(Small Outline DIMM): 데스크탑 및 노트북 등 PC에서 사용되는 메모리 모듈을 통칭하는 개념

AI 시대를 끌어갈 미래 비전, 관람객들과 적극 공유

▲ 용인 반도체 클러스터와 가우스랩스를 소개하는 전시존

SK하이닉스는 메인 전시존 외에 용인 반도체 클러스터와 산업용 AI 스타트업 가우스랩스를 소개하는 스페셜 전시존을 함께 선보였다.

용인 반도체 클러스터는 현재 경기도 용인 원삼면 일대에 인프라 구축 작업이 한창이다. 이번 전시에서는 AI 메모리 생태계의 허브이자 SK하이닉스의 중장기 성장 비전의 중심으로 자리매김할 용인 반도체 클러스터의 목표와 비전을 공유하여 관람객들에게 깊은 인상을 남겼다.

▲ 브랜드 SSD 전시존 전경과 주요 전시 제품(왼쪽부터 Tube T31, 비틀X31)

또한, 일반 고객들을 위한 B2C 제품인 ‘브랜드 SSD’ 전시존을 별도로 조성하여 보다 적극적인 제품 홍보에도 나섰다. 브랜드 SSD 전시존에는 영화보다 영화같은 광고로 화제가 된[관련기사] 포터블(Portable, 외장형) SSD ‘비틀(Beetle) X31’의 미주 광고 영상을 상영했으며, 비틀 X31을 비롯해 PCIe SSD P41, P51과 스틱 타입의 SSD인 Tube T31 제품 전시를 함께 진행했다.

▲ 행복만빵 전시존에서 관람객들을 위해 준비한 빵

회사의 대표적인 사회적 가치(SV) 창출 활동인 ‘행복만빵’ 사업을 소개하는 부스도 눈길을 끌었다. 행복만빵은 SK하이닉스의 장애인 표준사업장 자회사인 ‘행복모아’의 제빵 브랜드로 현재 약 190명의 발달장애인이 빵을 만드는 다양한 공정에서 맞춤형 직무를 수행하고 있다. 특히, 부스 방문 시 행복만빵에서 생산한 빵과 쿠키를 맛볼 수 있는 이벤트를 진행하여 많은 관람객들의 방문 릴레이가 이어졌다.

▲ 관람객들이 SK하이닉스가 준비한 다양한 이벤트와 게임을 즐기고 있다.

이 외에도 회사는 전시관 곳곳에서 다양한 이벤트와 게임을 진행하며 관람객들과 적극적으로 소통했다. 브랜드 SSD 전시존 입구에서는 ‘X31 BEETLE을 찾아라’ 게임 이벤트를 상시 진행하며, 제품 홍보와 고객 참여 두 마리 토끼를 한 번에 잡았다. 또한, SK하이닉스의 메모리 기술을 소재로 제작한 점프 게임, 핀볼 게임, 레이어 게임으로 별도의 게임 존을 조성했으며, 푸짐한 경품을 곁들인 장학 퀴즈와 뽑기 이벤트 등의 참여형 콘텐츠도 풍성하게 준비하여 관람객들의 호응을 높였다.

SK하이닉스는 “AI 시대에 SK하이닉스 메모리 반도체가 지니는 의미와 중요성을 강조하기 위해 이번 SEDEX 2024 전시를 기획했다”고 밝히며 “토탈 AI 메모리 프로바이더로서 SK하이닉스가 선보이는 다양한 제품과 뛰어난 기술력을 한자리에서 만나볼 수 있는 자리가 될 것”이라고 강조했다.

SK하이닉스가 지난 15일부터 미국 캘리포니아주 새너제이(San Jose)에서 개막한 ‘OCP 글로벌 서밋(OCP Global Summit 2024, 이하 OCP 서밋)’에 참가해 미래 반도체 시장 리더십을 이어갈 AI 메모리 반도체 기술과 제품을 선보였다.

▲ OCP 서밋에 설치된 SK하이닉스 부스 모습

OCP 서밋은 전 세계 최대 규모의 개방형 데이터센터 기술 협력 협회인 OCP(Open Compute Project)가 주최하는 글로벌 행사로 미래 데이터센터 환경을 구현하기 위한 AI 기술 중심의 반도체 최신 기술과 연구 성과, 기술력 등을 공유하는 자리다. 올해의 주제는 ‘From Ideas To Impact(비전을 현실로 전환하다)’로, 이론적 논의를 넘어 구체적인 솔루션으로 구현하는 업계의 혁신 기술과 노력을 다뤘다.

AI 시대를 선도하는 토탈 AI 메모리 솔루션 제시

SK하이닉스는 2016년 첫 OCP 서밋 참여를 시작으로 매년 혁신 기술과 비전을 제시해 왔다. 특히 올해는 최고 등급인 다이아몬드 회원으로 참여해 ‘MEMORY, THE POWER OF AI’라는 슬로건으로 전시를 열어 SK하이닉스의 선도적인 기술력을 확인할 수 있는 다양한 AI 메모리 제품을 선보였다.

회사는 ▲HBM 5세대 최신 제품이자 현존 최고 성능을 구현하는 HBM3E*를 비롯해 ▲CXL* 기반 연산 기능을 통합한 차세대 메모리 솔루션 ▲10나노급 6세대(1c) 공정* 기반의 DDR5 RDIMM ▲고용량 저장장치 eSSD* 등 다양한 AI 메모리를 전시하며 눈길을 끌었다.

* HBM(High Bandwidth Memory): 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 제품. HBM은 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3)-5세대(HBM3E) 순으로 개발됨. HBM3E는 HBM3의 확장(Extended) 버전. 기존 HBM3E의 최대 용량은 3GB D램 단품 칩 8개를 수직 적층한 24GB였음
* CXL(Compute eXpress Link): 고성능 컴퓨팅 시스템을 효율적으로 활용하기 위한 PCle 기반 차세대 인터페이스. 기존 D램 제품과 함께 서버 시스템의 메모리 대역폭을 늘려 성능을 향상하고, 쉽게 메모리 용량을 확대할 수 있는 차세대 메모리 솔루션
* 10나노급 D램 공정 기술은 1x-1y-1z-1a-1b 순으로 개발돼 1c는 6세대
* eSSD(Enterprise Solid State Drive): 기업용 SSD, 주로 서버나 데이터센터에 탑재됨

▲ SK하이닉스가 OCP 서밋에서 전시한 HBM3E와 엔비디아의 H200/GB200

이중 HBM3E 12단은 SK하이닉스가 지난 9월 세계 최초로 양산하기 시작한 현존 최고 성능과 용량을 갖춘 제품[관련기사]으로 엔비디아(NVIDIA)의 신형 ‘H200 텐서 코어 GPU(Tensor Core GPU)’ 및 ‘GB200 그레이스 블랙웰 슈퍼칩(Grace Blackwell Superchip)’과 함께 전시됐다. HBM3E 12단은 D램 칩을 기존보다 40% 얇게 만들어 기존 8단 제품과 동일한 두께로 12단 적층에 성공해 최대 36GB 용량을 구현했으며 데이터 처리 속도는 9.6Gbps로 높였다. 또 SK하이닉스의 핵심 기술인 어드밴스드 MR-MUF*공정을 적용해 발열 성능을 10% 향상시키며 속도, 용량, 안정성 등 모든 부문에서 세계 최고 수준이라는 평가를 받고 있다.

* 어드밴스드(Advanced) MR-MUF: 기존 칩 두께 대비 40% 얇은 칩을 휘어짐 없이 적층할 수 있는 칩 제어 기술(Warpage Control)이 적용되었으며, 신규 보호재를 통해 방열 특성까지 향상된 차세대 MR-MUF 기술

▲ SK하이닉스가 OCP 서밋에서 라이브 데모를 시연한 CXL 기반 CMM-Ax와 CMM-DDR5/HMSDK, 나이아가라 2.0, CSD(서버 장착) 제품

또한 SK하이닉스는 CXL 기반 연산 기능을 통합한 차세대 메모리 솔루션 ▲CMM-Ax* ▲CMM-DDR5/HMSDK* ▲나이아가라(Niagara) 2.0과 함께 ▲CSD*를 선보였다.

CMM-Ax는 기존 CMS* 2.0의 명칭을 변경한 것으로 이번 전시에서 새로운 이름과 함께 소개됐다. CMM-Ax는 고용량 메모리를 확장할 수 있는 CXL의 장점에 머신러닝과 데이터 필터링 연산 기능을 함께 제공하며 차세대 서버 플랫폼에 탑재되어 시스템의 성능과 에너지 효율 향상에 기여할 수 있다. 회사는 CMM-Ax를 탑재한 서버를 통해 멀티모달* 라이브 데모를 선보이며 차세대 연산 메모리 성능을 입증했다.

이에 더해, CMM-DDR5와 이를 지원하는 소프트웨어인 HMSDK, 나이아가라(Niagara) 2.0 제품을 시연하는 자리도 마련했다. HMSDK는 CMM-DDR5가 장착된 시스템의 대역폭과 용량을 확장해 주는 솔루션으로 D램 모듈과 CMM-DDR5 간의 효율적인 교차 배열을 통해 대역폭을 넓히고, 데이터 사용 빈도에 따라 적합한 메모리 장치로 데이터를 재배치해 시스템 성능을 개선해 준다[관련기사].

나이아가라(Niagara)는 CXL 풀드 메모리(Pooled Memory)를 위한 하드웨어∙소프트웨어 통합 솔루션으로, 대용량의 메모리 풀을 여러 호스트(CPU, GPU 등)가 최적의 상태로 나눠 쓰도록 해 유휴 메모리를 최소화함으로써 전체 시스템의 비용을 줄일 수 있는 것이 특징이다. 또한 데이터 사용 빈도와 접근 패턴에 따라 데이터를 재배치해 시스템의 성능을 대폭 개선할 수 있다[관련기사].

* CMM(CXL Memory Module)-Ax: CMM은 CXL Memory Module의 약자로 제품에 CXL 기반 솔루션의 정체성을 부각했고, Accelerator와 xPU의 의미를 가져와 ‘Ax’라는 이름을 붙임
* HMSDK(Heterogeneous Memory S/W Development Kit): SK하이닉스 고유의 이종(異種) 메모리 소프트웨어 개발 도구. 효과적인 메모리 제어로 CXL 메모리를 포함한 이종 메모리 시스템의 성능을 향상시킴
* CSD(Computational Storage Drive): 데이터를 직접 연산하는 저장장치
* CMS(Computational Memory Solution): 고용량 메모리를 확장할 수 있는 CXL 메모리에 빅데이터 분석이나 AI와 같은 대용량 데이터가 필요한 응용 프로그램에서 주로 사용되는 연산 기능이 포함된 메모리 솔루션
* 멀티모달(Multi Modal): 텍스트, 사진 음성, 동영상 등 여러 복합 정보를 이해할 수 있는 AI 서비스/p>

▲ SK하이닉스가 OCP 서밋에서 라이브 데모를 시연한 GDDR6-AiM 기반 가속기 카드 AiMX

데이터센터의 대규모 언어 모델(Large Language Model, 이하 LLM) 서비스는 여러 사용자의 요청 사항을 동시에 처리하는 방식으로 GPU 효율을 개선하고 있으나, 생성 토큰 길이가 증가함에 따라 GPU 효율이 낮은 어텐션 레이어*의 연산량이 커지는 문제가 있다. 이에 회사는 GDDR6-AiM* 기반 가속기 카드인 AiMX*로 최신 모델인 Llama3 70B*의 어텐션 레이어를 가속하는 라이브 데모를 시연했다. AiMX를 탑재해 대량의 데이터를 다루면서도 최신 가속기 대비 고성능, 저전력 등 뛰어난 성능을 보여줄 수 있다는 것을 확인시켰다[관련기사].

* 어텐션 레이어(Attention Layer): 딥러닝 모델, 특히 자연어 처리 분야에서 입력 데이터의 각 부분에 가중치를 부여하여 관련 정보에 더 집중하게 하는 메커니즘
* AiM(Accelerator-in-Memory): SK하이닉스의 PIM 반도체 제품명, PIM은 메모리 반도체에 연산 기능을 더해 인공지능(AI)과 빅데이터 처리 분야에서 데이터 이동 정체 문제를 풀 수 있는 차세대 기술
* AiMX(AiM based Accelerator): GDDR6-AiM 칩을 사용해 대규모 언어 모델(Large Language Model, 대량의 텍스트 데이터로 학습하는 인공지능으로 챗GPT가 이에 해당)에 특화된 SK하이닉스의 가속기 카드 제품
* Llama3(Large Language Model Meta AI): 메타의 최신 LLM 모델로 700억 개의 매개변수를 가짐

▲ SK하이닉스가 OCP 서밋에서 선보인 DDR5 RDIMM과 MCRDIMM

이와 함께 슈퍼마이크로(Supermicro)와의 협업으로 고성능 컴퓨팅 시장에서 주목받는 ▲DDR5 RDIMM ▲MCRDIMM*과 ▲E3.S eSSD PS1010* ▲M.2 2280 eSSD PE9010을 함께 전시했다. 이 제품들은 데이터센터 전력 소비량이 늘어나는 가운데, 이전 세대 대비 속도와 전력 효율을 크게 향상시켜 AI용 서버 시장에 핵심 솔루션이 될 것으로 기대를 모은다.

* MCRDIMM(Multiplexer Combined Ranks Dual In-line Memory Module): 여러 개의 D램이 기판에 결합된 모듈 제품으로, 모듈의 기본 정보처리 동작 단위인 랭크(Rank) 2개가 동시 작동되어 속도가 향상된 제품

* PS1010: 초고성능-고용량 데이터센터/서버향 SSD로 PCIe 5세대 E3.S & U.2/3(폼팩터 규격) 기반 제품

▲ SK하이닉스가 OCP 서밋에서 전시한 PCIe 5세대 기반 기업용 SSD

이 밖에도 SK하이닉스는 다양한 서버에 호환이 가능한 폼팩터(Form Factor)를 갖춘 eSSD 제품군을 선보이며 현장의 큰 관심을 받았다. 이중 PS1010과 PS1030은 업계 최고의 성능의 5세대 PCle* 기반 eSSD 제품으로 이전 세대 대비 전송 속도가 빠르고 전력 소모가 적은 고효율 AI 메모리다. 대량의 데이터를 처리하는 인공지능과 데이터센터 등에 최적화된 제품으로 생성형 AI 시대 핵심 반도체로 떠오르고 있다.

* PCle(Peripheral Component Interconnect Express): 직렬 구조의 고속 입출력 인터페이스로 디지털 장치의 메인보드에서 사용

세션 발표를 통해 글로벌 No.1 AI 메모리 프로바이더 입증

SK하이닉스는 이번 OCP 서밋에서 총 일곱 번의 세션 발표와 패널 참여를 통해 회사의 AI 메모리 기술력과 비전을 공유했다. 특히, AI 시대의 개화와 함께 주목받고 있는 HBM과 CXL을 중심으로 이야기를 풀어내며 혁신의 경계를 넓히기 위해 반도체 업계의 협력을 제안했다.

▲ 회사의 CXL 기반 메모리 솔루션을 발표 중인 주영표 부사장(Software Solution 담당)

먼저, ‘Pioneering the AI Enlightenment : Future Memory Solution R&D in SK Hynix(AI 시대를 여는 선구자 : SK하이닉스의 미래 메모리 솔루션 R&D)’를 주제로 발표한 주영표 부사장(Software Solution 담당)은 CMM-DDR5를 비롯한 CXL 기반 메모리 솔루션을 소개하며 AI 메모리 경쟁력을 강화하는 SK하이닉스의 강력한 의지를 보여줬다.

▲ 회사 CXL 기술력을 소개 중인 최정민 TL(Composable System)

▲ 회사 CXL 기술력을 소개 중인 김홍규 TL(System SW)

최정민 TL(Composable System)은 ‘CXL 메모리 풀링* 및 공유 기능, 데이터 사용 빈도와 패턴 분석을 통한 핫-콜드 데이터* 검출 및 이에 따른 시스템 이점과 다양한 활용 사례’를 다뤘고, 김홍규 TL(System SW)은 회사가 자체 개발한 CXL 최적화 소프트웨어인 HMSDK를 소개했다.

* 메모리 풀링(Memory Pooling): 대용량 메모리 풀(Pool)을 만들고 다수의 서버가 메모리 풀에서 필요한 만큼 메모리를 할당받아 사용할 수 있는 기술
* 핫-콜드 데이터(Hot-Cold Data): ‘Hot Data’는 매우 빈번하게 액세스, 업데이트되는 데이터를 가리키며, ‘Cold Data’는 자주 또는 전혀 액세스하지 않는 비활성 데이터를 의미

▲ HBM4 도입과 업계에 주는 시사점에 대해 발표하고 있는 김연수 TL(DRAM TP)

이어서 김연수 TL(DRAM TP)은 ‘The Next Chapter of HBM(다가올 HBM의 미래)’을 주제로 HBM 시장의 성장 배경과 최신 HBM3E 제품을 소개하고, 지속적으로 늘어나는 커스텀(Custom) 제품 요구에 적기 대응하기 위한 전략을 발표했다.

▲ 회사의 AiM 제품 강점을 설명 중인 임의철 부사장(Solution AT 담당)

생활 전반에 걸쳐 혁신적인 변화를 예고하는 생성형 AI를 위한 솔루션을 주제로 한 발표도 이어졌다. 임의철 부사장(Solution AT 담당)은 데이터센터부터 엣지 디바이스까지 LLM 서비스의 핵심 솔루션이 된 AiM 기술을 강조하며, 회사의 AiM 제품 소개와 미래 비전을 공유했다.

▲ LLM 학습 시스템 성능 향상을 위한 차세대 SSD에 대해 발표 중인 김종률 팀장(AI System Infra)

▲ LLM 학습 시스템 성능 향상을 위한 차세대 SSD에 대해 발표 중인 Kevin Tang TL(AI System Infra)

김종률 팀장(AI System Infra)과 Kevin Tang TL(AI System Infra)은 LLM 학습 시스템 장애로 인한 자원 및 비용 낭비를 줄이기 위한 기술인 체크포인팅*을 효과적으로 지원할 수 있는 차세대 SSD에 대한 연구 결과를 발표했다.

* 체크포인팅(Checkpointing): 학습 과정 중 특정 시점의 모델 파라미터와 관련 주요 데이터를 저장하여 시스템 장애 발생 시 저장된 특정 시점에서 학습을 재시작할 수 있도록 지원하는 기술

▲ 메모리 인접 연산 기술의 비전에 대해 발표하고 있는 김호식 부사장(SOLAB 담당)

김호식 부사장(SOLAB 담당)은 ‘Opportunities, Challenges, and Road Ahead in Data Centric Computing(데이터 센트릭 컴퓨팅의 기회, 도전과 방향성)’을 주제로 한 패널 세션에 참가했다. 이 자리에서 메모리와 프로세서 간의 데이터 병목 현상을 해결하기 위한 메모리 인접 연산* 기술의 비전에 관해 설명했다. 또, 이를 실제 시스템에 적용하기 위해 해결해야 하는 HW와 SW 레벨의 다양한 이슈와 방법에 대해 토론을 진행했다.

* 메모리 인접 연산(Near Memory Processing): 폰노이만 아키텍처의 한계인 메모리와 프로세서 간의 병목 이슈를 해결하기 위한 목적으로, 메모리 내부에서 특정 연산을 처리함으로써 프로세서의 이용 효율을 높이고 메모리와 프로세서 간의 데이터 이동량을 줄여 시스템 성능 및 TCO 개선을 가능하게 하는 차세대 메모리 솔루션 기술

▲ CXL 기술을 활용한 Composable Memory Systems의 중요성과 개발 방향성에 대해 공동 발표하고 있는 김명서 TL(AI Open Innovation)(오른쪽)

▲ CXL 기술을 활용한 Composable Memory Systems의 중요성과 개발 방향성에 대해 공동 발표하고 있는 잭래빗 랩스 담당자

▲ CXL 기술을 활용한 Composable Memory Systems의 중요성과 개발 방향성에 대해 공동 발표하고 있는 인텔 담당자

기술 파트너들과 공동으로 발표한 김명서 TL(AI Open Innovation)은 우버(Uber) 데이터센터의 쿠버네티스 클라우드* 환경에서의 문제점을 해결하기 위해 회사의 CXL 풀드 메모리 프로토타입과 잭래빗 랩스(Jackrabbit Labs)의 오픈소스 소프트웨어인 클라우드 오케스트레이션*을 활용한 성과를 소개했다. 이는 쿠버네티스 클라우드 환경에서 발생하는 스트랜디드 메모리* 이슈를 해결할 수 있도록 개발됐다. 앞으로도 다양한 빅테크 기술 파트너들과 협력해 생태계를 구축하고, 미래 시장에서의 기술 리더십을 강화할 것이라고 전했다.

* 쿠버네티스 클라우드(Kubernetes Cloud): 독립된 환경 및 애플리케이션을 하나로 통합하여 실행할 수 있도록 컨테이너화된 애플리케이션을 실행하기 위한 일련의 노드 머신
* 오케스트레이션(Orchestration): 컴퓨터 시스템과 서비스, 애플리케이션 설정을 자동화하여 컴퓨팅 자원을 관리하고 조정하는 것으로 여러 개의 작업을 함께 연결하여 크기가 큰 워크플로우나 프로세스를 실행하는 방식을 취함
* 스트랜디드 메모리(Stranded Memory): 메모리가 사용되지 않고 남는 이슈

SK하이닉스는 “이번 OCP 서밋을 통해 AI 중심으로 급격히 변하는 시장 환경에서 ‘글로벌 No.1 AI 메모리 프로바이더(Global No.1 AI Memory Provider)’로 성장하는 SK하이닉스의 혁신 기술을 선보일 수 있었다”라며 “앞으로도 장기적인 관점에서 기술력을 확보하고 고객 및 다양한 파트너사와의 협업을 통해 AI 시장의 핵심 플레이어가 될 것”이라고 전했다.

▲ TSMC OIP 포럼 2024에 참여한 SK하이닉스 부스

SK하이닉스가 25일(미국시간) 미국 캘리포니아주 산타클라라(Santa Clara)에서 개최된 TSMC OIP Ecosystem Forum 2024(이하 OIP 포럼)에 참가했다. 이번 행사에서 회사는 자사 HBM3E와 엔비디아(nVIDIA) H200 칩셋 보드를 함께 전시하며, 이 칩셋 제조사인 TSMC와의 전략적 파트너십을 강조했다. 또한, 10나노급 6세대(1c) 공정* 기반의 DDR5 RDIMM(이하 DDR5 RDIMM(1cnm))을 세계 최초로 공개하며 굳건한 AI 리더십을 다시 한번 보여줬다.

H200·HBM3E 공동 전시, 고객·파운드리·메모리 3자 협업 강조해

OIP(Open Innovation Platform)는 TSMC가 반도체 생태계(Ecosystem) 기업과 기술을 개발하고 협업하기 위해 운영 중인 개방형 혁신 플랫폼이다. 반도체 설계, 생산 등 다양한 기업이 이 플랫폼에 참여하고 있다.

OIP 포럼은 이들 기업이 신제품과 기술을 교류하는 자리로, TSMC는 매년 하반기 OIP 구성원과 주요 고객사를 초청해 미국, 일본, 대만 등 세계 각국에서 행사를 개최한다. 지난해에는 6개 지역에서 150개 이상의 전시와 220개 이상의 발표가 진행됐으며, 5,000여 명의 관계자가 모여 활발한 기술 교류를 펼쳤다.

▲ TSMC OIP에서 SK하이닉스 부스에 방문한 관람객들

SK하이닉스는 올해 처음으로 이 행사에 참여했다. ‘MEMORY, THE POWER OF AI’를 주제로 부스를 연 회사는 전략 제품을 전시하며 TSMC와의 협업을 강조했다. 구체적으로 ▲글로벌 No.1 HBM ▲AI/데이터센터 솔루션 등 두 개 섹션을 꾸리고 HBM3E, DDR5 RDIMM(1cnm), DDR5 MCRDIMM 등 다양한 AI 메모리를 선보였다.

특히 글로벌 No.1 HBM 섹션에서는 ‘HBM3E’와 ‘H200’을 공동 전시하며 주목받았다. 이를 통해 회사는 고객사·파운드리*·메모리 기업의 기술 협력을 부각했다. 3자 협력으로 성능 검증을 마친 HBM3E는 H200의 성능을 크게 향상시킬 것으로 기대된다.

▲ SK하이닉스가 최초 공개한 DDR5 RDIMM(1cnm) 실물과 DDR5 MCRDIMM, DDR5 3DS RDIMM, LPCAMM2, GDDR7, LPDDR5T

AI/데이터센터 솔루션 섹션에서는 ‘DDR5 RDIMM(1cnm)’ 실물을 처음으로 공개해 많은 관심을 모았다. DDR5 RDIMM(1cnm)은 차세대 미세화 공정이 적용된 D램으로, 초당 8Gb(기가비트) 동작 속도를 낸다. 이전 세대 대비 11% 빨라진 속도와 9% 이상 개선된 전력 효율을 자랑하며, 데이터센터 적용 시 전력 비용을 최대 30%까지 절감할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

이외에도 회사는 128GB 용량 및 초당 8.8Gb 속도의 ‘DDR5 MCRDIMM*’과 256GB 용량 및 초당 6.4Gb 속도의 ‘DDR5 3DS RDIMM’ 등 고성능 서버용 모듈을 전시했다. 또, LPDDR5X 여러 개를 모듈화한 ‘LPCAMM2’, 세계 최고속 모바일 D램 ‘LPDDR5T’ 등 온디바이스 AI 분야에서 활약할 제품과 함께 차세대 그래픽 D램 ‘GDDR7’까지 선보였다.

기술 발표, 3D패브릭 워크숍 참여하며 활발히 교류해

OIP 포럼은 기술 교류가 목적인 행사로, 이날 수많은 기술 발표가 진행됐다. SK하이닉스 이병도 TL(HBM PKG TE)은 ‘OIP 파트너 테크니컬 토크’ 세션 발표자로 무대에 올랐다. 그는 ‘HBM 품질 및 신뢰성 향상을 위한 2.5D SiP* 공동연구’를 주제로 발표에 나서며, 고성능·고효율 HBM 패키지를 개발하기 위해 TSMC와의 기술 협업 뿐만 아니라 여러 업체와의 협업 또한 중요하다는 것을 강조했다.

▲ OIP 파트너 테크니컬 토크에서 기술 발표를 하고 있는 이병도 TL(HBM PKG TE)

이번 발표에서 이 TL은 SK하이닉스의 HBM4 개발 방향 및 비전을 언급해 많은 청중의 이목을 끌었다. 그는 “TSMC 베이스 다이(Base Die)를 활용해 HBM4의 성능과 효율을 높일 것”이라며 “어드밴스드 MR-MUF* 또는 하이브리드 본딩* 기반의 HBM4 16단 제품을 개발해 시장의 고집적(High Density) 요구를 충족할 계획”이라고 설명했다.

SK하이닉스는 TSMC 3D패브릭 얼라이언스 워크샵에도 참여, 활발한 기술 교류를 펼치며 기업과의 관계도 강화했다. 이는 TSMC가 3D 패키징 기술 고도화를 위해 발족한 것으로, 차세대 패키징 기술 관련 기업들은 이 네트워크를 통해 대규모 협력을 맺고 있다.

한편, SK하이닉스는 이번 행사를 ‘AI 시장에서의 기술 우위 및 파운드리와의 견고한 파트너십을 다시 한번 확인한 자리’라고 평가했다. 회사는 앞으로도 OIP 구성원과 꾸준히 협업하고 TSMC와의 협력을 지속해 전략적 관계를 강화해 나갈 방침이다.

▲ SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장

기술 기업에게 ‘1등’이라는 영예로운 타이틀은 스스로 부여하는 게 아니라, 고객과 시장의 철저한 검증과 평가를 거쳐야 얻을 수 있는 것이다. SK하이닉스가 HBM 시장 글로벌 1등이 된 배경에는 최상의 기술력을 확보한 것은 물론, 업계 안에서 실력을 객관적으로 인증 받아온 치열한 과정이 있다.

SK하이닉스는 HBM 품질 검증을 성공적으로 통과하고 TTM*을 최단 기간으로 단축해 1등 위상을 더욱 확고히 했다는 평가를 받고 있다. 여기에는 특히 HBM 제품 테스트, 고객 인증 및 전체 시스템 레벨에서의 솔루션 등을 제공하는 백엔드(Back-End) 업무와 함께 신제품 개발 및 사업화 추진 지원 업무를 수행하는 HBM PE(Product Engineering) 조직의 역할이 컸다.

* TTM(Time To Market): 제품이 구상되고 시장에 나오기까지 걸리는 시간

뉴스룸은 SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장을 만나 조직의 역할과 비전에 관해 이야기를 나눴다.

백엔드 역량 결집, 고객과의 밀착 소통으로 HBM 1등 품질 이끌어

▲ SK하이닉스 HBM PE 조직의 주요 역할

“HBM PE는 제품 테스트, 고객 인증 등 백엔드(Back-End) 업무를 담당하는 팀을 한데 모은 조직입니다. 모든 자원을 한 방향으로 집중해 업무 효율을 높였고, 즉각적으로 협업이 가능한 구조를 만들어 개발 경쟁력까지 강화했습니다.”

SK하이닉스는 올 초 전사적으로 HBM 경쟁력을 강화하기 위해 관련 역량과 기능을 결집한 ‘HBM Business’ 조직을 신설했다. 산하 조직인 HBM PE 조직 역시 ▲HBM 제품 테스트 및 검증을 통해 품질 관리를 담당하는 Product Engineering팀 ▲시스템 레벨에서 제품을 평가하는 Application Engineering팀 ▲제품 적기 개발 및 사업화 추진을 위해 고객과 회사간 협업을 주도하는 Project Management팀을 산하에 배치해 전문성을 강화했다.

박 부사장은 HBM 1등 리더십을 수성하기 위해 가장 중요한 것으로 ‘적기(適期)’를 꼽으며, “제품을 적시에 개발하고 품질을 확보하여 고객에게 전달하는 것이 가장 중요하다”고 설명했다. 또, 그는 “HBM PE 조직은 품질 경쟁력뿐만 아니라 제품 생산성까지 극대화하는 데 많은 노력을 기울이고 있다”고 덧붙혔다.

“HBM은 적층되는 칩의 수가 많은 만큼 여러 품질 문제가 발생할 수 있습니다. 또, GPU와 결합하는 SiP(System in Package) 등 다양한 조건에서 성능을 종합적으로 확인해야 하기에 테스트 과정이 오래 걸릴 수밖에 없죠. 때문에 제품을 빠르게 검증하고, 고품질을 확보할 수 있는 테스트 베이스라인을 만드는 것이 중요합니다.

HBM PE 조직은 제품의 개선점을 빠르게 찾아 양산 역량까지 확보할 수 있는 기술 노하우를 보유하고 있습니다. 대표적으로, 내부 검증 절차를 통해 HBM3E의 완성도를 높인 후 고객 테스트를 단 한 번의 문제도 없이 통과한 사례가 이를 입증합니다.”

▲ SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장

고객의 목소리에 귀 기울여 HBM의 품질을 더 높이고, 신제품 기획 및 개발 일정을 조율하는 것 또한 HBM PE 조직의 주요 임무다. 이를 위해 박 부사장은 HBM 주요 고객사를 위한 오픈랩(Open Lab)을 운영 중이며, 이 랩은 대내외 소통 창구 역할을 하며 주어진 과제에 기민하게 대응하고 있다.

“HBM PE는 고객별 전담 엔지니어들을 배정해 고객과 밀접하게 소통하고 있으며, 사내 유관부서와도 긴밀하게 협업하며 문제를 해결하고 있습니다. 제품 개발 단계에서는 백엔드를 맡고 있지만, 고객과 시장의 관점에서는 가장 최전방에서 뛰고 있는 프론트엔드(Front-End)를 맡고 있다는 자부심으로 구성원 모두가 똘똘 뭉쳐 있습니다.”

조직 성장의 히스토리 잇고 HBM 경쟁력 이끄는 ‘원팀(One Team) 문화’

▲ SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장

박 부사장은 입사 후 약 15년간 D램 설계 직무를 수행한 후 2018년 D램 PE 직무로 전환했다. 당시 4명의 소수 구성원으로 출발했던 팀은 5년여 만에 70여 명의 조직으로 성장했다. PE 업무에 자신이 보유한 D램 설계 노하우를 접목시키며 혁신을 불어넣은 박 부사장의 노력 덕분이었다.

그동안 사내 SKMS 실천상을 4번이나 수상하며 능력을 인정받았던 박 부사장은 가장 난이도가 높았던 제품으로 HBM을 꼽았다.

“지난 2022년, 쉽지 않았던 HBM3 고객 인증을 잘 해결해냈던 일이 기억에 남습니다. 고객사 제품의 출시를 목전에 둔 상황이었고, 우리는 다운턴 시기로 회사가 어려웠던 때이기도 했습니다. 밤낮을 가리지 않고 하루에도 여러 차례 유관 부서와 협업을 진행하며 문제를 풀 수 있었죠. 우리는 여기에 안주하지 않고 고객 시스템 레벨에서 적용할 수 있는 솔루션까지 확보하며 대응 역량의 수준을 한층 높이는 성과도 얻었습니다.”

▲ HBM PE 담당 박문필 부사장이 수상한 SK그룹 ‘2024 SUPEX추구대상’ 트로피

HBM PE의 성과는 HBM 매출 상승과 회사 실적 반등의 기반이 되었다. 박 부사장은 그 근간에 협업을 중시하는 ‘원팀(One Team) 문화’가 있다고 강조했다.

“우리 조직은 각 팀의 업무에 대한 상호 존중과 신뢰를 바탕으로 서로가 현안을 투명하게 공유하고, 각자의 경험과 노하우를 바탕으로 다양한 의견을 적극 개진하고 있습니다. 조직 내 모든 구성원들이 흡사 공전과 자전을 반복하며, 각자 최적의 궤도를 유지하면서 하나로 뭉친 행성계처럼 움직이고 있는데요. 저는 이 유기적인 시스템이 앞으로도 오래도록 지속될 것이라고 자신합니다.”

HBM의 성과에 대한 공로를 인정받으며, 지난 6월 박 부사장은 회사 핵심 기술진과 함께 SK그룹 최고 영예인 ‘2024 SUPEX추구대상’을 수상했다.

박 부사장은 “이번 수상이 값진 이유는 무엇보다 우리 구성원들의 노력과 희생을 인정받았다는 점”이라며 “이러한 성공의 사이클을 반복하다 보면, 결국 ‘1등 자부심’이 SK하이닉스의 DNA로 자리 잡을 것이며 나아가 회사의 저력으로 발현될 것이라고 믿는다”고 소감을 전했다.

차세대 HBM 성공과 미래 기술력 확보 위해 ‘1등 자부심’ 지켜가야

▲ SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장

박 부사장의 다음 목표는 12단 HBM3E와 HBM 6세대 제품인 HBM4의 성공적인 사업화다. 그는 “객관적인 데이터를 바탕으로 우리 제품의 압도적인 성능과 경쟁력을 고객이 이해할 수 있도록 기술 협업 및 신뢰 관계를 잘 구축해 나가겠다”며 “특히, 새로운 HBM 시대에 대비해 백엔드 미래 기술을 확보하는 데도 집중할 것”이라고 강조했다.

“앞으로 HBM은 고객별 맞춤형 커스텀(Custom) 제품으로 다양하게 변모할 것입니다. 새로운 제품 설계 방식이 도입됨에 따라, 테스트 관점에서도 기존 패러다임의 전환이 이루어질 것으로 예측하고 있습니다. HBM PE 조직은 이에 대비해 다양한 이해관계자들과 협업 프로세스를 구축하며 관련 인프라를 확충하고, 이 분야 인재들을 발굴·육성하기 위해 노력할 것입니다.”

▲ SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장

끝으로, 박 부사장은 세계 1등 HBM의 백엔드 조직을 이끄는 수장으로서 구성원들에게 ‘1등 자부심’을 가지기를 당부했다.

“SK하이닉스의 이번 성공은 결코 우연이 아니며, 장기간의 비전에 따른 노력의 결과물입니다. 그리고 우리는 AI 시대의 최전선에서 앞날을 개척하고 있는 ‘주인공’입니다. 1등이라는 자부심을 가지고 지금보다 더 큰 미래를 위해 치열하게 고민하고 준비합시다.”

SK하이닉스가 28일 코엑스 컨벤션 센터에서 개최된 ‘델 테크놀로지스 포럼 2024(Dell Technologies Forum 2024, 이하 DTF)’에 참가해 AI 시대를 주도할 차세대 메모리 솔루션을 선보였다.

DTF는 미국 전자 기업 델 테크놀로지스(Dell Technologies)가 주최하는 연례 기술 포럼으로, IT 업계 리더와 관계자들이 참가하여 새로운 정보 기술(IT) 솔루션을 선보이고 최신 기술 동향을 탐구하는 자리다. 올해 행사는 ‘인공지능(AI)을 통한 혁신의 가속화’를 주제로, 브레이크아웃(Breakout) 세션과 다양한 전시 부스 등이 마련됐다.

이번 행사에서 SK하이닉스는 ‘MEMORY, THE POWER OF AI’라는 슬로건 아래 3개 파트(▲Server & Datacenter ▲PC & Mobile ▲New Tech)로 부스를 구성하고 다양한 AI 메모리(Memory) 제품들을 선보였다.

▲ DTF 2024에 전시된 SK하이닉스의 CCM-DDR5, HBM3E, LPCAMM2 등 제품들

New Tech 부스에서는 차세대를 이끌 메모리 솔루션으로 떠오르고 있는 ▲HBM*3E ▲CMM(CXL® MEMORY MODULE)-DDR5 ▲LPCAMM2를 시연하며 관람객의 이목을 끌었다. HBM3E는 초당 최대 1.2TB(테라바이트)의 데이터를 처리하는 현존 최고 성능의 D램(DRAM)으로, 현재 AI 시장에서 주목받는 제품 중 하나다. 가장 최신 버전인 HBM3E 12단 제품은 3분기에 양산을 시작해 4분기부터 고객에게 공급을 시작할 계획이다.

* HBM(High Bandwidth Memory): 여러 개의 D램을 수직관통전극(TSV, Through Silicon Via)으로 연결해 고대역폭을 구현한 메모리로, 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 제품. HBM은 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3)-5세대(HBM3E) 순으로 개발됨. HBM3E는 HBM3의 확장(Extended) 버전

CMM-DDR5는 DDR5 D램에 CXL*® 메모리 컨트롤러를 더한 제품으로, DDR5 D램만 장착한 시스템에 CMM-DDR5를 추가로 장착하여 기존 시스템보다 대역폭은 최대 50% 향상되고, 용량은 최대 100%까지 확장할 수 있다. CXL®은 HBM과 함께 차세대 메모리로 불리며 고성능∙고용량을 필요로 하는 AI 시대의 중추적인 솔루션으로 기대를 받고 있다.

* CXL(Compute Express Link) : 고성능 컴퓨팅 시스템을 효율적으로 활용하기 위한 차세대 인터페이스

LPCAMM2는 여러 개의 LPDDR5X* 패키지를 하나로 묶은 모듈로, 기존 SODIMM* 2개를 LPCAMM2 1개로 대체하는 성능 효과를 가지면서 공간 절약뿐만 아니라 저전력과 고성능 특성을 구현한 것이 특징이다. 전력 소모량을 줄이면서 높은 데이터 처리 능력이 핵심인 온디바이스 AI* 시장의 니즈를 충족하는 제품으로 주목을 받고 있다.

* LPDDR5X: 스마트폰과 태블릿 등 모바일용 제품에 들어가는 D램 규격으로, 전력 소모량을 최소화하기 위해 저전압 동작 특성을 갖고 있음. 규격 명에 LP(Low Power)가 붙으며, 최신 규격은 LPDDR 7세대(5X)로 1-2-3-4-4X-5-5X 순으로 개발됨. LPDDR5T는 SK하이닉스가 최초 개발한 버전으로, 8세대 LPDDR6가 업계에 공식 출시되기 전 7세대인 LPDDR5X의 성능을 업그레이드한 제품
* SODIMM(Small Outline DIMM): PC에서 사용되는 초소형 모듈로 전체 길이가 짧음
* 온디바이스(On-Device) AI: 물리적으로 떨어진 서버의 연산을 거치지 않고 기기 자체에서 AI 기능을 구현하는 기술. 스마트 기기가 자체적으로 정보를 수집, 연산하기 때문에 AI 기능의 반응 속도가 빨라지고 사용자 맞춤형 AI 서비스 기능도 강화되는 장점이 있음

▲ DTF 2024에 전시된 SK하이닉스의 제품을 관람하는 관람객들

이 밖에도 SK하이닉스는 ▲PS1010 ▲PCB01 등 실제 델 사(社)와 협력 중인 제품을 소개해 관람객의 눈길을 사로잡았다.

PS1010은 초고성능 기업용 SSD(Enterprise SSD, eSSD)로, 176단 4D 낸드를 다수 결합한 패키지 제품이다. 이전 세대 대비 읽기∙쓰기 속도가 최대 150% 이상 향상됐으며 낮은 탄소 배출량으로 데이터 사용이 많은 애플리케이션, 클라우드 컴퓨팅, AI 구동 등에 최적화된 프리미엄 제품이다.

PCB01은 온디바이스(On-Device) AI* PC에 탑재되는 업계 최고 성능의 SSD(Solid State Drive) 제품으로 당사가 최초로 8채널(Ch.)* PCle* 5세대 규격을 적용해 데이터 처리 속도의 성능을 획기적으로 높였다. 이 제품의 연속 읽기와 쓰기 속도는 각각 초당 14GB(기가바이트), 12GB로 PC용 SSD 제품 중 업계 최고의 성능이 구현됐으며, 대규모 AI 연산 작업의 안정성을 크게 높여 줄 것으로 기대하고 있다.

* 채널(Ch.): SSD에 탑재되는 낸드플래시와 컨트롤러 간 데이터 입출력(I/O) 통로의 개수. 이 채널이 늘어남과 동시에 PCIe 세대가 발전하며 데이터 처리 속도가 개선되므로 주로 4채널 SSD는 일반 PC용 시장, 8채널 SSD는 고성능 PC 시장을 타깃으로 함
* PCIe(Peripheral Component Interconnect Express): 디지털 기기의 메인보드에서 사용되는 직렬 구조의 고속 입출력 인터페이스

▲ DTF 2024에서 메모리 기술의 역할과 중요성에 대해 설명하는 나은성 팀장(HBM사업전략)

한편, 브레이크아웃 세션에서는 SK하이닉스 나은성 팀장(HBM사업전략)이 ‘AI 시대의 SK하이닉스 메모리 솔루션’을 주제로 빠르게 발전하는 AI 시대에서 메모리 기술의 역할과 중요성에 대해 발표했다. 특히, AI 기술 발전에 따라 변화하는 메모리 요구 사항과 사용자 경험을 향상시킬 수 있는 기술이 주목받을 것이라고 강조하며, 핵심 솔루션 중 하나로 SK하이닉스가 독자 개발한 HBM의 주요 기술인 MR-MUF*를 소개했다.

* MR-MUF(Mass Reflow Molded Underfill): 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 공간 사이에 액체 형태의 보호재를 주입하고, 굳히는 공정. 칩을 하나씩 쌓을 때마다 필름형 소재를 깔아주는 방식 대비 공정이 효율적이고, 열 방출에도 효과적이라는 평가. 특히, SK하이닉스의 어드밴스드 MR-MUF는 기존 공정보다 칩을 쌓을 때 가해지는 압력을 줄이고, 칩의 휨 현상 제어(Warpage Control)도 향상해 HBM 공급 생태계 내에서 안정적인 양산성을 확보하는 데 핵심이 되고 있음

SK하이닉스는 “이번 DTF를 통해 차세대 AI 시장을 이끌 대체 불가한 솔루션을 선보일 수 있었다”라며 “앞으로도 글로벌 파트너들과 협력을 통해 AI 시대 메모리 시장에서 선두 자리를 공고히 다지기 위한 혁신을 이어가겠다”고 전했다.

▲ FMS 2024 SK하이닉스 부스 전경

SK하이닉스가 6일부터 8일까지(미국시간) 3일간 캘리포니아주 산타클라라(Santa Clara)에서 진행된 FMS(Future of Memory and Storage) 2024에 참가해 첨단 낸드플래시(NAND Flash, 이하 낸드) 솔루션과 D램(DRAM) 메모리를 총망라해 소개했다.

FMS는 Flash Memory Summit(플래시 메모리 서밋)이란 이름으로 지난 18년간 이어져 온 낸드 전문 포럼이다. 올해부터 주최 측은 Future Memory and Storage(미래 메모리 및 저장장치)로 행사명을 새로 정의하고, 포럼 범위를 D램을 포함한 메모리와 스토리지 전 영역으로 확장했다.

SK하이닉스는 ‘MEMORY, THE POWER OF AI’란 슬로건을 내걸고, 낸드와 D램을 아우르는 제품과 솔루션을 대거 공개했다. 특히 회사는 기조연설, 발표 세션과 전시를 연계한 구성으로 눈길을 끌었다. 또한, 고객사 시스템에 주력 제품을 적용한 협업 사례를 공개하며, 글로벌 파트너사와의 공고한 파트너십도 강조했다.

AI 시대를 위한 낸드·D램 총망라… 꽉 찬 구성으로 독보적인 전시 경험 선사해

이번 행사에서 SK하이닉스는 낸드 솔루션과 D램 메모리를 통해 AI 시대의 페인 포인트(Pain Point)를 해결하고 지속적인 AI 발전을 도모한다는 내용으로 전시관을 꾸렸다. ▲AI Memory & Storage ▲NAND Tech, Mobile & Automotive ▲AI PC & CMS 2.0 ▲OCS, Niagara & CXLxSSD 4개 섹션으로 부스를 구성하고 39종 이상의 제품을 선보였다.

▲ AI Memory & Storage 섹션에 전시된 낸드 솔루션과 D램 제품

AI Memory & Storage 섹션에서는 PCIe* Gen5 인터페이스를 지원하는 ‘PS1010 E3.S(이하 PS1010)’를 2U 서버 시스템과 함께 선보였다. PS1010은 초고성능 기업용 SSD(Enterprise SSD, eSSD)로, 176단 4D 낸드를 다수 결합한 패키지 제품이다. PE8110 PCIe Gen4 대비, 읽기/쓰기 속도가 최대 150% 이상 향상됐고, 100% 이상 개선된 전성비를 갖췄다. 이 제품은 서버 운영에 최적화돼 머신러닝 성능 향상은 물론 운영비 및 탄소 배출량 감소에도 도움을 줄 것으로 기대를 모은다.

이 섹션에서 회사는 동일 인터페이스에 238단 4D 낸드를 적용하여 폼팩터를 확장한 라인업 ‘PEB110 E1.S’와 솔리다임의 ‘QLC* 고용량(60TB) eSSD’도 주력 낸드 제품으로 내세웠다.

* PCIe(Peripheral Component Interconnect Express): 디지털 기기의 메인보드에서 사용되는 직렬 구조의 고속 입출력 인터페이스
* QLC(Quadruple Level Cell): 낸드플래시는 데이터 저장 방식에 따라 ▲셀 하나에 1비트를 저장하는 SLC(Single Level Cell) ▲2비트를 저장하는 MLC(Multi Level Cell) ▲3비트를 저장하는 TLC(Triple Level Cell) ▲4비트를 저장하는 QLC로 구분됨. 동일한 셀을 가진 SLC 대비 QLC는 4배 더 많은 데이터를 저장할 수 있어 고용량을 구현하기 용이하고, 생산원가 효율성도 높음

▲ AI Memory & Storage 섹션에 전시된 D램 제품

D램으로는 AI 최적화 8U 서버인 HGX부터 최신 GPU까지 다양한 고객사의 시스템을 전시하고, 인증된 자사의 DDR5 DIMM과 HBM3E를 소개했다. 아울러 초당 최대 1.2TB(테라바이트) 데이터를 처리하는 현존 최고 성능의 AI 메모리 ‘HBM3E 12단’부터 저장과 연산을 동시에 수행하는 ‘GDDR6-AiM’*, 초당 9.6Gb(기가비트) 동작 속도를 내는 모바일 D램 ‘LPDDR5T’, 고성능 서버용 모듈 ‘MCRDIMM’*, DDR5와 장착해 기존 시스템 대비 최대 50%의 대역폭, 최대 100%의 용량 확장 효과를 내는 ‘CMM(CXL*® Memory Module)-DDR5’ 등을 한데 모아 섹션을 장식했다.

* AiM(Accelerator-in-Memory): SK하이닉스의 PIM* 반도체 제품명, GDDR6-AiM이 이에 포함됨
* PIM(Processing-In-Memory): 메모리 반도체에 연산 기능을 더해 인공지능(AI)과 빅데이터 처리 분야에서 데이터 이동 정체 문제를 풀 수 있는 차세대 기술
* MCRDIMM(Multiplexer Combined Ranks Dual In-line Memory Module): 여러 개의 D램이 기판에 결합된 모듈 제품으로, 모듈의 기본 정보처리 동작 단위인 랭크(Rank) 2개가 동시 작동되어 속도가 향상된 제품
* CXL(Compute Express Link): 고성능 컴퓨팅 시스템을 효율적으로 구축하기 위한 PCIe 기반 차세대 인터커넥트 프로토콜. 기존 D램 제품과 함께 서버 시스템의 메모리 대역폭을 늘려 성능을 향상하고, 쉽게 메모리 용량을 확대할 수 있는 차세대 메모리 솔루션

▲ NAND Tech, Mobile & Automotive 섹션에 전시된 321단 웨이퍼와 4D 낸드(앞장), ZUFS 4.0(가운데)과 Automotive용 메모리 제품(뒷장)

NAND Tech, Mobile & Automotive 섹션에서는 세계 최고층 ‘321단 웨이퍼’와 ‘321단 TLC 및 QLC 4D 낸드 패키지’ 샘플을 전시했고, 모바일향 ‘UFS 4.1’과 ‘ZUFS’* 4.0 샘플 또한 공식적으로 처음 선보였다[관련기사]. 업계 최고 성능의 ZUFS 4.0은 스마트폰 등 모바일 기기에서 온디바이스 AI를 구현하는 데 최적화된 메모리로 평가받고 있다.

* ZUFS(Zoned Universal Flash Storage): 디지털카메라, 휴대전화 등 전자제품에 사용되는 플래시 메모리 제품인 UFS의 데이터 관리 효율이 향상된 제품. 이 제품은 유사한 특성의 데이터를 동일한 구역(Zone)에 저장하고 관리해 운용 시스템과 저장 장치 간의 데이터 전송을 최적화함

▲ AI PC & CMS 2.0 섹션에 전시된 PCB01(앞장)과 CMS 2.0(뒷장)

AI PC & CMS 2.0 섹션에서는 PCIe Gen5 소비자용 SSD(Client SSD, cSSD)인 ‘PCB01’을 공개했다[관련기사]. 이 제품은 초당 14GB의 연속 읽기, 초당 12GB의 연속 쓰기 속도를 자랑하며, 이전 세대 대비 30% 개선된 전력 효율을 보여준다. 압도적인 성능을 갖춘 PCB01은 온디바이스 AI PC에 장착돼 대규모 AI 연산 작업을 효율적으로 해낼 것으로 기대를 모으고 있다.

이 섹션에서 SK하이닉스는 CXL 메모리에 연산 기능을 더한 차세대 메모리 솔루션 ‘CMS(Computational Memory Solution) 2.0’도 전시했다[관련기사]. 특히 CPU와 동등한 데이터 처리 성능을 보여준 실증·평가를 공개하며 관람객의 눈길을 사로잡았다.

▲ OCS, Niagara & CMMxSSD 섹션에 전시된 낸드 솔루션

OCS, Niagara & CMMxSSD 섹션에서는 미국 로스앨러모스 국립 연구소(Los Alamos National Laboratory, LANL)와 공동 개발한 ‘객체 기반 컴퓨팅 스토리지(Object Based Computational Storage, OCS)’를 소개했다. OCS는 컴퓨팅 노드의 도움 없이 스토리지 자체적으로 데이터 분석을 수행해 결과 값만 서버에 전송하는 솔루션이다. 이를 활용하면 방대한 양의 데이터를 이동시켜 분석하는 기존 시스템 대비 데이터 분석 성능을 크게 향상할 수 있다.

이외에도 회사는 여러 호스트(CPU, GPU 등)가 용량을 나눠 쓰도록 설계한 CXL 풀드 메모리(Pooled Memory) 솔루션 ‘나이아가라(Niagara) 2.0’을 공개했다. 이 솔루션은 유휴 메모리를 없애고 전력 소모를 줄여, 향후 AI 및 HPC(고성능 컴퓨팅) 시스템에 쓰일 것으로 전망되는 호스트들의 성능을 향상시켜 줄 것으로 기대된다.

이와 함께 CMM-DDR5를 지원하는 소프트웨어로, 자체 개발한 ‘HMSDK’도 소개했다. 시스템 대역폭과 용량을 확장해 주는 이 솔루션은 일반 D램 모듈과 CMM-DDR5 간의 효율적인 인터리빙을 통해 대역폭을 넓히고, 데이터 사용 빈도에 따라 적합한 메모리 장치로 데이터를 재배치해 시스템 성능을 개선해 준다. 최근에는 리눅스 커널을 포함한 여러 오픈소스 프로젝트에 성공적으로 반영돼, 전 세계 데이터 센터에서 CMM-DDR5가 효율적으로 사용될 수 있는 기반을 만들었다고 회사는 강조했다.

SK하이닉스는 이 섹션에서 선보인 OCS, 나이아가라 2.0의 성능 실증을 발표 세션에서 공개하고, CXL AI Memory & Storage 섹션에서 소개한 제품을 기조연설과 연계하여 설명하는 등 보다 입체적인 전시 경험을 제공하며 많은 호응을 이끌었다.

기조연설·발표 주도한 SK하이닉스… AI 메모리 리더로서 인사이트 제공해

SK하이닉스는 이번 행사에서 주요 연사로 참여하며 AI 메모리 리더로서의 면모를 보여주기도 했다.

▲ FMS 2024에 참석해 기조연설을 진행한 SK하이닉스 권언오 부사장(앞장)과 김천성 부사장(뒷장)

첫날 기조연설에는 권언오 부사장(HBM PI 담당)과 김천성 부사장(WW SSD PMO)이 무대에 올랐다. 두 임원은 ‘AI 시대, 메모리와 스토리지 솔루션 리더십과 비전(AI Memory & Storage Solution Leadership and Vision for AI Era)’을 주제로, 낸드와 D램 전 분야에서 두각을 드러내고 있는 SK하이닉스의 기술력과 비전을 공유했다.

이튿날까지 이어진 발표에도 구성원들이 주요 강연자로 참석해 반도체 공정 기술, OCS 개발 방향, 나이아가라 2.0의 특장점, HyperScale Data Center 메모리 기술 혁신을 발표했고, SOLAB 김호식 담당은 AI, HPC 및 인 메모리 데이터베이스 애플리케이션 대응하는 CXL 메모리에 대한 패널 토크에 참여했다.

특히 OCS, Niagara & CMMxSSD 섹션에서 전시한 솔루션들의 실증 발표가 많은 관심을 받았다. 관련해 정우석 팀장(Memory Systems Research)은 “고성능 컴퓨팅(HPC)의 데이터 분석 가속을 위한 객체 기반 컴퓨팅 스토리지(OCS) 표준화”를 주제로, OCS가 실제 빅데이터 응용에서 어떻게 데이터 분석 성능을 향상시킬 수 있는지에 관해 LANL과 공동 발표를 진행했다.

최정민 TL(Memory Systems Research)은 CXL을 활용해 분리된 메모리 자원을 여러 호스트가 효율적으로 공유할 수 있는 솔루션인 나이아가라 2.0에 대해 발표했다. 그는 이 솔루션을 통해 현재 데이터센터가 직면한 문제를 해결하고, 동시에 시스템의 성능까지 개선할 수 있다고 설명했다.

▲ FMS 슈퍼우먼 컨퍼런스에 참석해 기조연설을 펼친 오해순 부사장

한편, 회사는 ‘FMS 슈퍼우먼 컨퍼런스’에 공동 후원자로 나서며 ESG 활동에도 힘썼다. 이 컨퍼런스는 여성 기술 리더의 공적을 치하하고, 다양성을 지원하고자 마련한 프로그램이다. 회사가 처음 후원하는 이 프로그램에는 오해순 부사장(Advance PI 담당)이 참석해 기조연설을 펼쳤다. 오 부사장은 ‘SK하이닉스의 미래 기술 혁신과 다양성(Diversity)에 대한 이해’를 주제로 해, 여성 기술 리더들에게 응원의 메시지를 던졌다.

이번 행사를 통해 회사는 자사의 제품을 폭넓게 전시하고, 메모리 및 스토리지 기술 역량을 효과적으로 알린 것으로 평가하고 있다.

앞으로도 SK하이닉스는 AI 시대가 요구하는 스펙에 발맞추어 지속적인 기술 개발을 펼치고, 낸드와 D램을 아우르는 독보적인 AI 메모리 리더로서 입지를 굳건히 하겠다는 계획이다.

SK하이닉스는 11년 전 세계 최초로 HBM을 개발한 이후 차세대 기술 개발을 선도했고, 올해 3월에는 현존 최고 성능의 5세대 HBM3E를 가장 먼저 양산해 공급하며 이 시장을 주도하고 있다.

이처럼 SK하이닉스가 이 분야 1등 리더십을 구축한 배경에는 오래 전부터 TSV, MR-MUF 등 주요 패키징 기술을 준비해 온 회사의 혜안이 있었다. 뉴스룸은 PKG제품개발 담당 이규제 부사장을 만나 SK하이닉스가 AI 메모리 패키징에서 이루어 가고 있는 기술 혁신에 관해 이야기를 나눴다.

▲ SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장

과감한 패키징 기술 투자와 연구개발로 HBM 1등의 초석을 다지다

▲SK하이닉스의 주요 HBM 패키징 기술

SK하이닉스는 2013년 세계 최초로 개발한 1세대 HBM 제품에 TSV 기술을 적용했다. TSV는 여러 개의 D램 칩에 수천 개의 구멍을 뚫고 이를 수직 관통 전극으로 연결해 HBM의 초고속 성능을 구현해 주는 핵심 기술이다.

TSV는 이미 20여 년 전부터 기존 메모리의 성능 한계를 극복해 줄 차세대 기술로 주목받았지만, 곧바로 상업화된 기술로 부상하지는 못했다. 인프라 구축의 어려움과 투자비 회수 불확실성 등 난제로 누구도 선뜻 개발에 나서지 못했기 때문이다. 이규제 부사장은 당시 상황에 대해 ‘커다란 호수 주변에서 누가 먼저 물에 뛰어들지 서로 눈치를 보며 기다리는 아이들과 같았다’고 표현했다.

“SK하이닉스도 처음에는 망설이는 회사들 중 하나였습니다. 하지만 우리는 미래 시장에 대비하기 위해서는 고성능과 고용량을 동시에 구현할 수 있는 TSV 기술과 적층(Stacking)을 포함한 WLP* 기술을 동시에 확보해야 한다고 판단하고, 2000년대 초반부터 적극적인 연구에 들어갔습니다.”

* WLP(Wafer Level Packaging): 웨이퍼를 칩 단위로 잘라 칩을 패키징하는 기존의 컨벤셔널 패키지(Conventional Package)에서 한 단계 발전한 방식으로, 웨이퍼 상(Wafer Level)에서 패키징(Packaging)을 마무리해 완제품을 만드는 기술

2010년대로 접어들며, 고성능 GPU(그래픽 연산장치) 컴퓨팅 시장의 성장과 함께 이를 지원할 수 있는 고대역폭(High Bandwidth) 니어 메모리*가 필요하다는 목소리가 시장에서 나오기 시작했다. SK하이닉스는 이러한 요구에 부응하기 위해 TSV와 WLP 기술을 접목한 새로운 제품 개발에 착수했고, 마침내 기존 최고속 그래픽 D램 제품인 GDDR5보다 4배 이상 빠르며, 전력 소모량은 40% 낮고, 칩 적층을 통해 제품 면적을 획기적으로 줄인 최초의 HBM을 탄생시키기에 이르렀다.

* 니어 메모리(Near-memory): 연산장치(프로세서)에 가깝게 밀착된 메모리로, 더 빠른 데이터 처리가 가능함

MR-MUF부터 어드밴스드 MR-MUF까지… HBM 성공을 견인하다

이처럼 SK하이닉스가 처음으로 HBM 시대를 열긴 했지만, 본격적으로 시장이 열리고 회사가 주도권을 잡게 된 시점은 3세대 제품인 HBM2E 개발에 성공한 2019년이 되어서였다. 이때를 기점으로 SK하이닉스는 확실한 업계 우위를 점했다는 평가를 받게 됐다. 그러나 이 부사장은 성과를 이루기까지의 과정이 결코 순탄치만은 않았다고 회상했다.

▲ SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장

“HBM을 최초로 개발하는 데는 성공했지만, 이어서 시장과 고객이 만족할 만한 수준 이상으로 품질과 양산 역량을 끌어 올려야 했습니다. 이를 위해 소재 적용의 안정성, 기술 구현의 난이도 측면에서 기존 대비 더 우수할 것으로 예상되는 새로운 패키징 기술을 개발하게 되었죠. 그런데 예기치 않게 초기 단계에서부터 신뢰성 확보에 어려움을 겪게 되면서 새로운 돌파구를 찾아야 했습니다.

그때 마침 회사에서 기술 로드맵에 따라 함께 개발하고 있던 MR-MUF* 기술이 있었습니다. 신속한 고객 대응을 위해 유관 부서의 리더들이 빠르게 기술 관련 데이터와 시뮬레이션 결과를 분석, MR-MUF의 안정성을 검증해 냈고, 경영진과 고객을 설득해 적기에 이 기술을 3세대 HBM2E에 적용할 수 있게 된 거죠.”

* MR-MUF(Mass Reflow Molded Underfill): 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 공간 사이에 액체 형태의 보호재를 주입하고, 굳히는 공정. 칩을 하나씩 쌓을 때마다 필름형 소재를 깔아주는 방식 대비 공정이 효율적이고, 열 방출에도 효과적이라는 평가

▲ SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장

이 부사장은 “개발진을 믿고 기다려준 경영진과 고객 덕분에 결국 당사 고유의 기술인 MR-MUF가 성공적으로 세상에 나올 수 있었다”며 “이를 통해 품질과 성능 측면에서 매우 안정적인 HBM2E의 양산과 공급이 가능해졌다”고 말했다.

MR-MUF가 적용된 HBM2E는 HBM 시장의 판을 바꾸기 시작했고, 결국 MR-MUF는 SK하이닉스의 ‘HBM 성공신화’를 가능하게 만든 주역이 되었다.

▲ MR-MUF 기술 로드맵을 설명하는 SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장

회사는 지난해 4세대 12단 HBM3와 5세대 HBM3E 개발에 연이어 성공하며 독보적인 HBM 1등 리더십을 지켜오고 있다. 성공의 1등 공신은 MR-MUF 기술을 한 번 더 고도화한 ‘어드밴스드(Advanced) MR-MUF*’라고 이 부사장과 기술진은 첫손에 꼽는다.

* 어드밴스드(Advanced) MR-MUF: 기존 칩 두께 대비 40% 얇은 칩을 휘어짐 없이 적층할 수 있는 칩 제어 기술(Warpage Control)이 적용되었으며, 신규 보호재를 통해 방열 특성까지 향상된 차세대 MR-MUF 기술

“12단 HBM3부터는 기존보다 칩의 적층을 늘렸기 때문에, 방열 성능을 더욱 강화해야 했습니다. 특히, 기존 MR-MUF 방식으로는 12단 HBM3의 더 얇아진 칩들이 휘어지는 현상 등을 다루기 쉽지 않았습니다.

이러한 한계를 극복하기 위해 회사는 기존의 MR-MUF 기술을 개선한 어드밴스드 MR-MUF 기술을 개발했습니다. 이를 통해 지난해 세계 최초로 12단 HBM3 개발 및 양산에 성공했으며, 이어 올해 3월 세계 최고 성능의 HBM3E를 양산하게 되었습니다. 이 기술은 하반기부터 AI 빅테크 기업들에 공급될 12단 HBM3E에도 적용되고 있으며, 이후 활용 범위가 더 넓어지면서 SK하이닉스의 HBM 1등 기술력을 더 공고히 하는 데 힘이 되어줄 것입니다.

얼마 전 MR-MUF가 고단 적층은 구현하기 어렵다는 소문이 업계에 돌았던 적이 있습니다. 이 때문에 우리는 MR-MUF가 고단 적층에도 최적의 기술이라는 사실을 고객과 소통하는 데 힘을 쏟았고, 그 결과 이는 고객의 신뢰를 재확인하는 계기가 되기도 했습니다.”

미래 커스텀(Custom) 제품 개발을 위한 차세대 기술력과 고객 파트너십 강화

▲ SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장이 수상한 SK그룹 ‘2024 SUPEX추구대상’

이렇게 오랜 기간에 걸쳐 이루어낸 HBM 개발 공적으로, 이 부사장은 지난 6월 회사의 HBM 핵심 기술진과 함께 SK그룹 최고 영예인 ‘2024 SUPEX추구대상’을 수상했다. 그는 “제품 성공을 위해 많은 구성원들이 원팀(One Team)이 되어 노력해 온 덕분”이라고 소감을 전했다.

이 부사장은 여기에 만족하거나 안주해서는 안 된다고 말한다. 앞으로도 SK하이닉스가 HBM 리더십을 지켜가려면 지속적으로 늘어나는 커스텀(Custom) 제품 요구에 적기 대응하기 위해 다양한 차세대 패키징 기술을 개발하는 것이 중요하다고 강조했다.

“표준 규격에 따라 제품 두께는 유지하면서도 성능과 용량을 높이기 위한 칩 고단 적층의 방편으로 최근 하이브리드 본딩* 등 차세대 패키징 기술이 주목받고 있습니다. 위 아래 칩간 간격은 좁아지지만, 칩간 접합면의 절연물질(Passivation)과 전도물질(Metal) 간의 비율에 따른 접합 신뢰성과 방열 특성 간의 반대급부(Trade-off) 문제는 여전히 해결해야 할 과제임에도,  점점 더 다양해지는 고객의 성능 요구를 충족시킬 솔루션으로 기대를 모으고 있습니다.

SK하이닉스도 방열 성능이 우수한 기존 어드밴스드 MR-MUF를 지속적으로 고도화하는 한편, 새로운 기술들을 확보해 나갈 계획입니다.”

* 하이브리드 본딩(Hybrid Bonding): 칩을 적층할 때, 칩과 칩 사이에 범프를 형성하지 않고 직접 접합시키는 기술. 이를 통해 칩 전체 두께가 얇아져 고단 적층이 가능해지며, 16단 이상의 HBM 제품에서 필요성이 검토되고 있음. SK하이닉스는 어드밴스드 MR-MUF와 하이브리드 본딩 방식을 모두 검토하고 있음.

▲ SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장

끝으로, 이 부사장은 고객과의 긴밀한 소통과 협업이야말로 SK하이닉스의 저력이자 앞으로도 계속 강화해야 할 경쟁력이라고 강조했다.

“SK하이닉스가 HBM 시장을 선점할 수 있었던 가장 큰 원동력은 품질과 양산 경쟁력을 갖춘 제품을 고객이 원하는 시기에 제공했기 때문이라고 생각합니다. 기술력 확보는 물론 고객과의 지속적인 소통 덕분에 가능했던 것이죠.

패키징 개발 조직에서도 고객과 이해관계자의 니즈(Needs)를 빠르게 파악해 제품 특성에 반영하고 있습니다. 이러한 노력에 회사 고유의 협업 문화를 더한다면, 어떤 상황에서도 강력한 힘을 발휘할 수 있을 것이라고 봅니다. 저 역시 제 모토인  ‘Feel Together, Move Vigilantly(함께 느끼고, 기민하게 대응하자)’를 구성원들과 공유하며 SK하이닉스 패키징의 미래를 준비해 나가겠습니다.”

SK하이닉스는 지난 3월부터 최고 성능 HBM3E*를 양산하고, 다음 세대 제품인 HBM4의 양산 시점을 내년으로 앞당기면서 ‘글로벌 No.1 AI 메모리 프로바이더(Global No.1 AI Memory Provider)’의 입지를 굳건히 다지고 있다.

* HBM(High Bandwidth Memory): 여러 개의 D램을 수직관통전극(TSV, Through Silicon Via)으로 연결해 고대역폭을 구현한 메모리로, 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 제품. HBM은 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3)-5세대(HBM3E) 순으로 개발됨. HBM3E는 HBM3의 확장(Extended) 버전

HBM이 본격적으로 세상에 알려진 건 생성형 AI가 기술 업계 판도를 흔들기 시작한 2~3년 전부터다. 그러다 보니 SK하이닉스 HBM을 두고 ‘벼락 성공’으로 보는 시각도 있다. 하지만 사실 회사가 이 분야 정상에 오른 배경에는 최고의 기술진이 15년 이상 HBM 연구·개발에 집중하며, 갈고 닦은 고유의 기술력이 자리 잡고 있다.

뉴스룸은 HBM설계 담당 박명재 부사장을 만나 SK하이닉스 HBM의 성공 스토리에 관해 이야기 나눠봤다.

HBM 시초부터 최고의 자리까지, 절치부심으로 다져온 기술력

▲ SK하이닉스의 HBM 개발 연혁

SK하이닉스의 HBM이 처음 세상에 나온 건 2013년 12월의 일이다. 그보다 앞선 2009년, 고성능 메모리 수요가 증가할 것으로 내다본 회사는 이를 구현할 기술로 TSV*에 주목했고, 4년여의 개발 끝에 2013년 세계 최초로 TSV에 기반한 1세대 HBM을 내놓는다.

* TSV(Through Silicon Via): D램 칩에 수천 개의 미세 구멍을 뚫어 상하층 칩의 구멍을 수직 관통하는 전극으로 연결하는 기술

하지만 SK하이닉스가 HBM으로 주목받기까지는 이후로도 많이 세월이 흘러야 했다. 2010년대에는 당시로선 ‘필요 이상으로’ 속도가 빠르고 용량이 큰 HBM을 받아들일 만큼 컴퓨팅 시장이 성숙하지 못했기 때문이다. 이러다 보니 회사가 2세대 제품인 HBM2를 개발하는 데 난항을 겪었던 시기에는 HBM에 대한 우려의 목소리가 나오기도 했다. 박명재 부사장은 당시를 ‘위기 속에서 기회를 발견한 시기’라고 표현했다.

▲ SK하이닉스 HBM설계 담당 박명재 부사장

“2010년대 중후반 HBM설계 조직은 공공연히 오지로 불렸습니다. 회사가 HBM2를 개발하는 과정에서 어려움을 겪고 있었고, 무엇보다 시장 성장이 예상보다 더뎠던 탓입니다. 이 사업에 대한 우려가 커지면서 업계에서는 비관론이 쏟아졌죠. 하지만 우리는 HBM이 SK하이닉스 고유의 기술력을 보여줄 기회이며, 최고의 제품만 개발하면 이를 활용할 서비스는 자연스레 생길 것이라고 확신했습니다. 이것이 HBM2E를 비롯해 후속 제품들의 개발을 밀고 나가는 원동력이 되었습니다.”

박 부사장은 이 과정에서 ‘성공의 키(Key)는 고객과 시장이 요구하는 것보다 월등히 높은 수준의 1등 성능을 확보하는 것’이라는 교훈을 얻었다. 그리고 이를 위해 절치부심하며 HBM2E 개발에 나섰다고 회상했다.

“HBM2E부터는 외부 기대치보다 훨씬 높은 수준을 목표로 잡고 협업을 강화했습니다. 복잡하고 어려운 기술을 조화롭게 접목해야 하는 HBM의 경우, 유관 조직과의 협업으로 난제를 풀고 시너지 효과를 높이는 게 특히 중요했죠. 덕분에 많은 기술 발전을 이뤘는데요. MR-MUF*, HKMG*, Low-K IMD* 등 주요 요소 기술과 현재의 기틀이 된 설계 및 테스트 기술들이 모두 이때 기반을 다지게 되었습니다.”

* MR-MUF(Mass Reflow Molded Underfill): 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 공간 사이에 액체 형태의 보호재를 주입하고, 굳히는 공정. 칩을 하나씩 쌓을 때마다 필름형 소재를 깔아주는 방식 대비 공정이 효율적이고, 열 방출에도 효과적이라는 평가. 특히, SK하이닉스의 어드밴스드 MR-MUF는 기존 공정보다 칩을 쌓을 때 가해지는 압력을 줄이고, 칩의 휨 현상 제어(Warpage Control)도 향상해 HBM 공급 생태계 내에서 안정적인 양산성을 확보하는 데 핵심이 되고 있음
* HKMG(High-K Metal Gate): 유전율(K)이 높은 물질을 D램 트랜지스터 내부의 절연막에 사용해, 공정 미세화로 인해 발생하는 누설 전류를 막고 정전용량(Capacitance, 데이터 저장에 필요한 전자량)을 개선한 차세대 공정. 처리 속도를 빠르게 하면서도 소모 전력을 줄일 수 있음
* Low-K IMD(Low-K Inter Metal Dielectrics): 유전율(K)이 낮은 물질을 반도체 칩 내부 배선 사이에 삽입해 전기적 간섭을 줄이고 성능을 향상시키는 기술

독자 기술로 HBM 르네상스의 포문을 열다

2020년대 초반, 시장에서는 메모리 업체 간 HBM3 주도권 경쟁이 치열해질 것으로 예상했지만, 결과는 예상 밖으로 흘러갔다. 공격적인 기술 개발 및 투자를 지속해 온 SK하이닉스가 1위 굳히기에 성공한 것이다.

▲ SK하이닉스 HBM설계 담당 박명재 부사장

“당시 SK하이닉스는 기술력은 물론, 고객 관계 및 품질 측면에서도 계속해서 혁신을 시도했습니다. 마침내 압도적인 성능과 특성을 앞세운 HBM3로 높은 시장 점유율을 확보했고, HBM 1위의 지위를 확실히 인정받게 되었습니다.”

이후 ‘HBM 성공신화’는 거침없이 이어졌다. 회사는 세계 최고 용량 12단 HBM3를 개발한 지[관련기사] 4개월 만인 2023년 8월 HBM3E를 공개하며[관련기사] 제품이 시장에 나오기까지 걸리는 시간(Time to Market)을 획기적으로 단축했다.

“AI 기업 간 경쟁에 불이 붙으면서 우리는 HBM을 개발하는 데도 속도를 낼 수밖에 없는 상황이었죠. 이에 SK하이닉스는 설계 검증의 혁신을 거듭하면서 제품 설계 완성도를 높이고, 개발 및 양산 초기부터 고객사와 협력하는 등 많은 노력을 기울였습니다. 그 결과 올해 3월, HBM3E 양산에 이어 고객에게 가장 먼저 제품을 공급할 수 있었습니다.”

박 부사장은 이 같은 성공의 비결은 ‘성능, 품질, 시장 대응력’임을 강조했다.

“SK하이닉스의 HBM은 업계 최고의 속도, 성능을 갖췄습니다. 특히 여기에 적용된 당사 고유의 MR-MUF 기술은 고성능으로 인한 발열을 가장 안정적으로 줄여 세계 최고 성능 구현에 기여했죠. 게다가 우리 회사는 준수한 품질의 제품을 대량 생산하는 능력도 빠르게 갖췄습니다. 또, 고객 대응 수준은 타의 추종을 불허하는데요. 이러한 종합적인 경쟁 우위가 HBM3E를 명품 반열에 올렸다고 생각합니다.”

이와 함께, 구성원 모두가 자만에 빠지지 않고 원 팀(One Team)이 되어 기술 혁신에 매진해 온 것도 큰 역할을 했다고 박 부사장은 말했다.

▲ SK하이닉스 HBM설계 담당 박명재 부사장

“우리 회사는 HBM 2세대를 제외하곤 줄곧 1등으로서 후발 주자를 따돌리기 위해 노력해 왔습니다. 특히 세대마다 성능은 50% 높이면서 전력 소모는 기존 수준을 유지하고자 노력했는데요. 불가능에 가까워 보였지만 패키지, 미래기술연구원 등 많은 조직이 힘을 보태면서 해낼 수 있었습니다. 또, 개발과 양산에 문제가 생기면 이 분야 전문성을 가진 조직들이 솔루션을 도출해 주었죠. 이런 협업 시스템이 있었기에 세계 최고 성능의 HBM3E가 나올 수 있었다고 봅니다.”

▲ 지난 6월 5일 SK그룹 ‘2024 SUPEX추구 대상’ 수상자들과 최고경영진. 왼쪽부터 SK하이닉스 곽노정 CEO, 박명재 부사장, 박문필 부사장, 이규제 부사장, 정창손 팀장, 김귀욱 팀장, SK그룹 SUPEX추구협의회 최창원 의장. (사진출처: SK그룹)

이러한 노력 덕분에 박 부사장은 HBM 개발 공로를 인정받고, 지난 5일 회사 핵심 기술진과 함께 SK그룹 최고 영예인 ‘2024 SUPEX추구 대상’을 받았다.

“제품 개발에 기여해온 수많은 구성원을 대표해서 SUPEX추구 대상을 수상하게 되어, 송구스럽고 감사하게 생각합니다. HBM은 우리의 압도적인 기술력을 보여줄 뿐만 아니라, AI 기술 발전을 이끌며 사회 전체에 크게 기여한 제품입니다. 앞으로도 회사가 이 같은 역할을 주도할 수 있도록 최선을 다하겠습니다.”

커스텀(Custom) 제품으로 변화하는 차세대 HBM… 지속 혁신으로 1등 지켜간다

박 부사장은 얼마 전 HBM 개발과 관련돼 항간에 돌았던 루머에 대해 ‘사실무근’이라고 명확히 짚으면서 앞으로도 경쟁 우위를 확고히 지켜가겠다는 의지를 다졌다.

“SK하이닉스의 HBM은 지난 15년간 구성원들이 피땀 흘려 쌓은 기술력의 결실입니다. 얼마 전 경쟁사의 HBM팀이 당사로 넘어와 기술을 개발했다는, 사실무근의 루머가 있었는데요. 온전히 우리 힘으로 기술 개발을 해낸 당사 구성원들로서는 자존심에 상처를 받을 수밖에 없었습니다. SK하이닉스 HBM은 명확하게 당사 자체 기술이며, 당시 경쟁사에서 우리 HBM 설계 조직에 들어온 인력은 1명도 없습니다. 우리 기술력이 그만큼 대단하기에 헛된 루머가 돌 정도로 유명세를 치렀다고 생각하며, 앞으로도 우위를 지키기 위해 더욱 노력하겠다고 마음을 다집니다.

현재 위상을 지키고 강화하려면 지속적인 혁신이 필수입니다. 특히 HBM이 커스텀(Custom) 제품으로 다양해짐에 따라 앞으로 고객 및 파운드리 업계와의 협업이 더욱 중요해질 것입니다. 이러한 변화 속에서도 시장 리더십을 지킬 수 있도록 트렌드에 발맞추며 흔들림 없이 달려 나가고자 합니다.”

▲ SK하이닉스 HBM설계 담당 박명재 부사장

끝으로, 박 부사장은 HBM 외의 차세대 AI 기술에 대한 자신감과 함께 미래 포부를 밝혔다.

“HBM뿐 아니라 CXL*, PIM*, 3D D램 등 다양한 AI 메모리 기술이 앞으로 새로운 기회를 창출할 것이며, 회사는 이러한 차세대 AI 메모리 분야에서도 선도 지위를 지킬 준비가 되어 있습니다.

돌이켜보면, HBM은 당사 비즈니스 영역을 고부가가치 사업으로 확장한 시발점이기도 합니다. 자부심과 책임감을 동시에 느끼는데요. 앞으로도 HBM설계 조직은 현재에 안주하지 않고 구성원들과 오래도록 다져온 기술력과 협업 시스템을 믿고 혁신을 거듭할 것입니다. 이를 통해 SK하이닉스가 전체 AI 산업을 이끄는 핵심 기업으로 성장하도록 노력하겠습니다.”

* CXL(Compute Express Link): 고성능 컴퓨팅 시스템 구현을 위해 메모리와 여타 장치간 인터페이스를 하나로 통합해 대역폭(데이터 송수신 통로)과 용량을 더 쉽게 확장해주는 기술
* PIM(Processing-In-Memory): 메모리에 프로세서의 연산 기능을 추가한 차세대 지능형 반도체