SK하이닉스가 6월 23일부터 26일까지(미국시간) 미국 라스베이거스에서 열린 ‘HPE Discover 2025’(이하 HPED)에 참가해 인공지능(AI) 시대를 선도할 기술 로드맵과 서비스 전략, AI 클라우드 비전을 공유했다.

HPED는 HPE(Hewlett Packard Enterprise) 사(社)가 매년 개최하는 글로벌 기술 컨퍼런스다. 올해는 ‘AI is here. Unlock what’s next(AI와 함께 다음의 가능성을 열다).’라는 슬로건 아래 AI 시대의 본격적인 개막과 그 이후의 가능성에 관해 집중 조명했다. 행사에서는 Tech Academy, AI Developer Workshop 등의 실습 교육과 기술 발표 세션, 데모와 전시가 어우러진 실무 중심의 네트워크 프로그램 등이 다채롭게 진행됐다.

▲ HPE Discover 2025 SK하이닉스 부스 행사 현장

SK하이닉스는 AI 인프라 구현의 핵심이 되는 차세대 AI 메모리 기술과 서버 및 스토리지 설루션을 중심으로 다양한 전시와 발표를 진행하며 회사의 기술 리더십을 적극 소개했다. SK하이닉스의 전시 부스는 ▲HBM* ▲Server DIMM* ▲eSSD* ▲CMM(CXL* Memory Module)-DDR5 등 총 네 개 섹션으로 구성됐다. 각 섹션에는 주요 제품 및 설루션을 직관적으로 전달하는 홍보 키오스크가 마련됐다. 또한, 자사 제품 캐릭터를 활용한 부스 디자인으로 관람객들의 이목을 집중시켰다.

* 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)-6세대(HBM4) 순으로 개발됨
* DIMM(Dual In-line Memory Module): 서버와 같은 컴퓨팅 시스템에 장착되는 표준 메모리 모듈로, 전송 속도와 용량, 구조적 설계에 따라 다양한 형태로 분류
* eSSD(Enterprise Solid State Drive): 서버나 데이터센터에 탑재되는 기업용 SSD
* CXL(Compute Express Link): 고성능 컴퓨팅 시스템에서 CPU/GPU, 메모리 등을 효율적으로 연결해 대용량, 초고속 연산을 지원하는 차세대 인터페이스. 기존 메모리 모듈에 CXL을 적용하면 용량을 10배 이상 확장할 수 있음

▲ SK하이닉스 부스 내 HBM 섹션

▲ HBM 섹션의 HBM 제품 라인업

HBM 섹션에서는 ‘HBM4 12단’과 ‘HBM3E 12단’을 공개했다. HBM4는 AI 메모리에 요구되는 세계 최고 수준의 속도인 초당 2TB(테라바이트) 이상의 데이터를 처리하는 제품으로, 회사는 최근 업계 최초로 주요 고객사에 해당 제품 샘플을 공급하며 AI 메모리 기술 리더십을 다시 한번 증명한 바 있다[관련기사].

HBM3E는 현존하는 HBM 제품 가운데 최대 용량인 36GB를 구현한 제품이다. 방대한 데이터 처리를 위한 고용량 메모리 수요가 증가함에 따라, 회사는 지난해 9월 업계 최초로 HBM3E 12단 양산에 돌입했다[관련기사]. SK하이닉스는 HBM3E의 공급을 본격 확대하는 한편, HBM4 역시 고객 수요에 맞춰 적기에 개발·제공함으로써 글로벌 고객사들과의 파트너십을 더욱 강화해 나간다는 계획이다.

▲ SK하이닉스 부스 내 Server DIMM 섹션

▲ Server DIMM 섹션의 메모리 모듈 라인업

Server DIMM 섹션에서는 차세대 서버 시장을 겨냥한 DDR5 D램 기반의 메모리 모듈 라인업을 소개했다. 특히, 10나노(nm)급 6세대(1c)* 미세공정 기술을 적용한 RDIMM*, MRDIMM* 등 다양한 폼팩터의 제품이 전시돼 눈길을 끌었다. 이 중 DDR5 TALL MRDIMM은 고용량 구현을 위해 일반 MRDIMM 대비 높아진 물리적 폼팩터를 적용한 제품이다. 최대 256GB 용량과 12.8Gbps 속도를 지원하며, 고밀도 서버 환경에 대응하는 차세대 설루션으로 주목받고 있다. 또한, 저전력·고성능 구현이 가능한 LPDDR5X 기반의 고집적 메모리 모듈 SOCAMM도 함께 선보이며, 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 AI 워크로드에 최적화된 메모리 포트폴리오를 강조했다.

* 10나노(nm)급 D램 공정 기술은 1x(1세대)-1y(2세대)-1z(3세대)-1a(4세대)-1b(5세대)-1c(6세대) 순으로 개발되어 왔으며, SK하이닉스는 2024년 8월 세계 최초로 1c 기술 개발에 성공했다.

* RDIMM(Registered Dual In-line Memory Module): 여러 개의 D램이 기판에 결합된 서버용 모듈 제품

* MRDIMM(Multiplexed Rank Dual In-line Memory Module): 여러 개의 D램이 기판에 결합된 서버용 모듈 제품으로, 모듈의 기본 동작 단위인 랭크(Rank) 2개가 동시 작동되어 속도가 향상된 제품

▲ SK하이닉스 부스 내 eSSD 섹션

▲ eSSD 섹션의 기업용 SSD 라인업

eSSD 섹션에서는 PS1010, PE1010, PE9010, SE5110 등의 기업용 SSD 라인업을 통해 다양한 서버 환경과 성능 요구를 충족할 수 있는 폭넓은 제품군을 공개했다. 또한, HPE ProLiant 서버에 PS1010을 탑재한 데모를 통해 실제 운용 환경에서의 성능과 안정성을 입증하고, HPE와의 견고한 파트너십을 강조했다. PS1010은 176단 4D NAND 기반의 고성능 eSSD로, PCIe* 5.0 인터페이스를 지원하며 AI 연산과 데이터센터 환경에 최적화된 설루션이다.

* PCIe(Peripheral Component Interconnect express): 디지털 기기의 메인보드에서 사용하는 직렬 구조의 고속 입출력 인터페이스

▲ SK하이닉스 부스 내 CMM-DDR5 섹션

▲ CMM-DDR5 섹션의 CMM-DDR5 제품과 성능 시연을 위한 서버 시스템

CMM-DDR5 섹션에서는 CXL 기반 메모리 모듈의 확장성과 효율성을 부각했다. CMM-DDR5는 기존 구성 대비 최대 50% 확장된 용량과 30% 향상된 메모리 대역폭을 제공한다. 회사는 CMM-DDR5가 탑재된 인텔 GNR-SP 플랫폼 서버를 통해 실제 운용 환경에서의 적용 가능성과 시스템 확장성을 함께 제시했으며, 기존 메모리 단독 구성 대비 성능과 비용 효율 측면 모두에서 경쟁력이 높다는 점을 강조했다.

▲ (첫 장부터 순서대로)Breakout 세션에서 공동 발표를 진행한 김학인 TL(NAND TP), 애니윤(Annie Yuan) TL(NAND TP), HPE의 Erik Grigson

한편, SK하이닉스는 이번 행사에서 CXL 및 eSSD를 주제로 총 2건의 발표를 진행했다. 이 중 Breakout 세션에서는 HPE와의 공동 발표를 통해 파트너십 기반 기술 협력 사례를 소개했다. ‘Empowering AI and Enterprise Storage: SK hynix’s Readiness for AI workload(AI 시대를 위한 eSSD의 혁신: AI워크로드에 대응하는 SK하이닉스)’를 주제로, SK하이닉스의 김학인 TL(NAND TP), 애니윤(Annie Yuan) TL(NAND TP)과 HPE의 Erik Grigson이 공동 발표자로 참여해, 엔터프라이즈 스토리지 환경에서의 AI 워크로드 대응 전략과 eSSD의 기술적 차별성을 공유했다.

▲ (첫 장부터 순서대로)Theater 세션에서 발표를 진행하고 있는 김병율 TL(DRAM solution), 산토스 쿠마르(Santosh Kumar) TL(DRAM TP)

Theater 세션에서는 김병율 TL(DRAM solution)과 산토스 쿠마르(Santosh Kumar) TL(DRAM TL)이 ‘CXL Memory Usage Model and Next CMM Proposal(CXL 메모리 활용 모델 및 차세대 CMM 제안)’을 주제로 발표를 진행했으며, 실제 활용 가능한 CXL 메모리 모델과 CMM-DDR5의 발전 방향에 대해 설명했다.

SK하이닉스는 “AI 인프라 확산 속도가 빨라지는 가운데, 고성능 메모리와 스토리지가 핵심 설루션으로 자리잡고 있다”며 “앞으로도 HPE 등 글로벌 파트너와의 협력을 바탕으로 시장 요구에 선제적으로 대응하며, 메모리 기반의 AI 인프라 혁신을 가속화해 나가겠다”라고 밝혔다.

2025년, 인류는 또 다른 역사의 변곡을 예고하고 있다. AI를 중심으로 한 일상과 산업의 재편이다. [ONE TEAM SPIRIT] 마지막 편에서는 글로벌 AI 메모리 생태계를 조성해 이 변화를 주도하고 있는 SK하이닉스에 주목하고, 하나된 힘으로 새로운 미래를 준비하는 과정을 자세히 살펴본다.

미래 준비를 위한 대규모 투자, SK하이닉스의 Next Step

SK하이닉스의 미래 준비는 지난 42년에 걸쳐 이뤄졌다고 해도 과언이 아니다. 1983년 반도체 1공장을 시작으로 산업에 뛰어든 SK하이닉스는 수십 년간 대규모 투자로 팹(Fab)을 증설하며, 미래 기반을 쌓는 데 꾸준히 힘을 실어 왔다.

2004년 300mm 웨이퍼 팹인 이천 M10 완공에 이어, SK하이닉스는 2008년과 2012년 각각 낸드플래시 생산을 주력으로 하는 청주 M11, M12를 완공했다. 대규모 투자는 이후에도 계속됐다. 회사는 총 46조 원을 투입해 2014년 이천 M14, 2018년 청주 M15, 2021년 이천 M16의 가동을 본격화하며 반도체 기술력과 생산 역량을 극대화했다.

물론 그 과정이 순탄하지만은 않았다. 특히 투자를 단행할 때마다 업계에선 우려의 목소리가 터져 나왔다. 200mm 웨이퍼 팹을 300mm 팹(M10)으로 개조할 당시 회사는 자금난에 시달리고 있었고, M14 준공 때는 공급 과잉과 업체 간 증설 경쟁에 대한 불안감이 시장 내 형성되고 있었다.

그럼에도 SK하이닉스는 ‘미래 준비’를 기치로 내걸며 승부수를 던졌는데, 결과적으로 이 결정은 생산력과 수익성 증대라는 결실로 이어졌다. M10은 장비 반입 3개월 만에 94.5%의 기록적 수율과 월 10만 장의 웨이퍼 생산이 가능한 핵심 거점이 되었고, M14는 고성능 D램 수요에 대한 적기 대응을 통해 이후 M15, M16으로 생산 역량이 확대되는 기반이 되었다.

SK하이닉스의 미래 준비는 이제 다음 스텝을 향하고 있다. AI 메모리 수요 폭증에 대응하고, AI 반도체 생태계를 완성하고자 회사는 무려 145조 원 이상의 대규모 투자를 결정했다. 그 일환으로 SK하이닉스는 2019년 용인 반도체 클러스터 조성에 120조 원을 투자한다고 밝혔으며[관련기사], 2024년에는 미국 인디애나 패키징 공장에 5조 원을[관련기사], 청주 M15X에 20조 원을 투자한다고 차례로 발표했다[관련기사].

용인에서 인디애나까지, 원팀으로 이어지는 AI 반도체 생태계

SK하이닉스는 AI 메모리 시장에서의 리더십을 더욱 확고히 하기 위한 핵심 가치로 ‘원팀 스피릿(One Team Spirit)’을 강조한다. 중심축인 용인 반도체 클러스터부터 차세대 메모리 생산 거점인 청주 M15X, 미국 인디애나 패키징 공장까지 모든 프로젝트에는 원팀의 가치가 잘 구현돼 있다.

먼저, 용인 반도체 클러스터에서는 소부장(소재·부품·장비) 기업과 함께 원팀 생태계를 조성하겠다는 SK하이닉스의 의지가 엿보인다. 2027년 5월 1기 팹 준공을 앞둔 이곳에는 50여 개사에 달하는 협력업체들이 입주할 예정이다.

또 여기에는 실제 팹과 유사한 환경을 구축해 협력사들이 제품 품질 및 양산 경쟁력을 높일 수 있는 미니팹*도 들어선다[관련기사]. 이처럼 회사는 기술 개발부터 양산에 이르는 전 과정에서 완벽한 원팀 시너지를 발휘해 혁신과 상생이 공존하는 생태계를 완성한다는 전략이다.

청주 M15X에서도 원팀의 가치는 빛난다. SK하이닉스는 2025년 11월 준공을 목표로 하고 있는 M15X를 통해 HBM을 비롯한 차세대 D램을 집중적으로 양산할 예정이다. 여기에는 이천에서 청주로 D램 생산 캐파(Capacity, 생산능력)를 한 차원 확장하겠다는 의도가 담겼다.

특히 M15X는 현재 TSV* 캐파를 확장하고 있는 M15와 인접해 있어 HBM 생산력을 극대화할 수 있다고 회사는 설명했다. 이천과 청주, 두 생산 거점의 원팀 시너지가 기대되는 대목이다.

한편, 원팀의 가치는 대한민국을 넘어 미국으로도 이어지고 있다. 지난해 SK하이닉스는 인디애나주에 AI 메모리용 어드밴스드 패키징 생산 시설을 구축한다고 발표했다. 이곳은 2028년 하반기 완공이 목표이며, 양산 제품은 차세대 HBM으로 결정됐다.

미국 인디애나를 거점으로 택한 이유는 인프라 때문이다. 미국은 AI 빅테크 고객이 집중된 국가인 데다 인디애나주에는 첨단 공학 연구로 유명한 퍼듀대가 위치해 있다. 글로벌 고객사, 현지 연구 기관, 파트너사와 원팀 시너지를 일으키기에 최적의 입지라는 게 회사의 판단이다.

향후 SK하이닉스는 풍부한 인적, 물적 인프라를 기반으로 협력을 펼치고, 고객의 다양한 요구에 대응하며 맞춤형(Customized) 메모리를 공급할 예정이다. 아울러 글로벌 AI 반도체 공급망을 활성화하고, 차세대 HBM 등에서 새로운 혁신을 만들어 나간다는 계획이다.

이렇게 SK하이닉스는 이·청·용(이천·청주·용인) 삼각 축에서 미국 인디애나로 이어지는 AI 메모리 생태계 구축의 밑그림을 완성했다. 각 거점에서 발현된 ‘원팀 스피릿’은 앞으로 AI 산업의 미래를 떠받치는 강력한 힘으로 작용할 것이다. SK하이닉스는 이를 동력 삼아 ‘풀스택 AI 메모리 프로바이더(Full Stack AI Memory Provider)’로서 AI 시대를 활성화하는 데 앞장서고, 인류에 새로운 미래를 제시한다는 비전을 그리고 있다.

▲ (왼쪽부터)방구석 반도체 1편을 촬영하고 있는 조기홍 앰버서더, 이수인 앰버서더, 김기환 MC, 이주완 인더스트리 애널리스트, 김동환 앰버서더

SK하이닉스가 반도체 기술을 일반인도 쉽게 이해할 수 있도록 풀어낸 유튜브 콘텐츠 ‘방구석 반도체’ 시리즈를 선보였다.

‘방구석 반도체’는 이주완 박사(인더스트리 애널리스트)와 SK하이닉스 대학생 앰버서더가 함께 참여해 복잡한 반도체 기술을 친근하게 설명하는 영상 콘텐츠이다. 첫 번째 에피소드는 ‘AI 시대의 진짜 주인공, 메모리 반도체’를 주제로 제작됐다.

‘방구석 반도체’는 대학생 앰버서더들이 챗GPT, 음성-텍스트 변환 등 일상에서 사용하는 AI 서비스 경험담을 나누는 것으로 시작된다. 이를 통해 AI가 어떻게 우리 생활에 스며들어 있는지 자연스럽게 소개하고, 이러한 AI 서비스를 가능하게 하는 핵심 요소 중 하나가 바로 메모리 반도체라는 점을 설명했다.

▲ 이주완 인더스트리 애널리스트

▲ 조기홍, 이수인 앰버서더

▲ 이주완 인더스트리 애널리스트, 김동환 앰버서더

영상에서는 메모리 반도체의 종류와 특징을 퀴즈로 흥미롭게 소개했다. 휘발성 메모리인 D램과 비휘발성 메모리인 낸드플래시의 차이점을 ‘전원을 껐을 때 데이터가 사라지는지 여부’로 쉽게 구분하고, D램의 쓰기 속도가 낸드플래시보다 1,000배 빠르다는 사실을 퀴즈로 제시해 참가자들의 놀라움을 자아냈다. AI 연산 과정에서 빠른 임시 저장이 필요하기 때문에 고성능, 고대역폭 D램이 핵심 역할을 한다는 점을 강조했다.

‘방구석 반도체’는 AI 시대에 주목받고 있는 차세대 메모리 기술에 대해서도 다뤘다. 최근 AI 메모리 제품으로 많은 관심을 받는 ▲HBM* 을 비롯해 대규모 데이터 처리와 저장에 최적화된 ▲eSSD* 와 메모리에 연산 기능을 더한 ▲PIM* , 여러 컴퓨팅 자원을 하나로 묶어 고성능을 구현하는 ▲CXL* 등을 소개했다.

* 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)-6세대(HBM4) 순으로 개발됨

* eSSD(Enterprise Solid State Drive): 서버나 데이터센터에 탑재되는 기업용 SSD

* PIM(Processing-In-Memory): 메모리에 프로세서의 연산 기능을 더해, 기존 메모리와 프로세서 사이 데이터 병목현상을 해소하고 속도 성능을 획기적으로 높여주는 차세대 메모리

* CXL(Compute Express Link): 고성능 컴퓨팅 시스템에서 CPU/GPU, 메모리 등을 효율적으로 연결해 대용량, 초고속 연산을 지원하는 차세대 인터페이스. 기존 메모리 모듈에 CXL을 적용하면 용량을 10배 이상 확장할 수 있음

이주완 박사는 “현재 우리가 사는 세상의 모든 곳에는 메모리가 존재한다”라며 “디지털화와 모바일화의 핵심에 반도체가 있다”라고 설명했다.

‘방구석 반도체’ 시리즈는 총 3회로 구성된다. 2회차에서는 글로벌 AI 메모리 시장을 선도하는 SK하이닉스의 HBM에 대해 더욱 심도 있게 다루고, 3회차에서는 반도체가 바꿀 커리어와 진로에 대해 논의할 계획이다. 시리즈는 SK하이닉스 공식 유튜브 채널을 통해 순차적으로 공개된다.

SK하이닉스는 “복잡하고 어렵게 느껴지는 반도체 기술을 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 제작한 콘텐츠”라며 “반도체에 대한 관심과 이해 확산에 기여하고자 한다”고 밝혔다.

반도체 1도 몰라도 이건 알아야 함! 반도체 전문가 이주완 박사가 말아주는 AI 메모리 A to Z | 방구석 반도체 EP.1

[ONE TEAM SPIRIT] 4편에서는 압도적 경쟁력으로 세계 최고층 ‘321단의 기적’[관련기사]을 이룬 SK하이닉스의 낸드 스토리를 살펴보고, 그 속에 담긴 ‘원팀 스피릿(One Team Spirit)’에 주목해 본다.

초고층·초고용량 321단 4D 낸드의 탄생

SK하이닉스 플래시 메모리의 시작은 약 25년 전으로 거슬러 올라간다. 1990년대 후반, 8Mb(메가비트) 노어플래시(NOR flash)* 제품 개발에 성공한 SK하이닉스는 2000년대 초반까지 이 분야의 기술 고도화를 위한 연구에 집중했다.

그러던 2002년 시장 트렌드가 대용량에 유리한 낸드로 기울자, SK하이닉스는 사업 방향을 과감히 전환한다. 뒤늦게 낸드 사업에 뛰어든 만큼 회사는 절치부심으로 연구에 매진해 2004년 512Mb 낸드로 시장에 첫발을 내딛고 3년 만에 글로벌 매출 3위에 오르는 성과를 달성하게 된다.

이후 SK하이닉스는 낸드 사업 확대에 더욱 속도를 내며 2007년 낸드 생산을 주력으로 하는 M11 팹(Fab)을 착공했고, 같은 해 ‘16Gb(기가비트) 낸드 기반 24단 멀티칩패키지(MCP)’, 이듬 해인 2008년 ‘32Gb 낸드’ 등을 차례로 개발하며 기술력과 내실을 다져나갔다.

2010년대 중반부터 회사는 셀을 빌딩처럼 높게 쌓아 올리는 3D, 4D 낸드 개발에 집중했다. 3D 낸드 기술은 셀을 평면에 빼곡히 배치하는 2D 기술 대비 용량, 속도, 안정성 측면에서 장점이 있었다. SK하이닉스는 이 분야 기술을 고도화하며 2017년 당시 업계 최고층인 ‘72단 3D 낸드’를 개발하고, 2018년 ‘96단 4D 낸드’를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다.

4D 낸드 기술은 주변부(Peri.) 회로를 셀 하단부에 배치해 사용 면적을 줄여주는 기술이다. 비유하자면, 아파트 옥외 주차장을 지하 주차장으로 변경해 공간 효율을 극대화한 것과 같다. 이 기술을 고도화하며 128단, 238단으로 적층 혁신을 이룬 SK하이닉스는 2023년 초고층·초고용량 ‘321단 1Tb(테라비트) 4D 낸드’를 선보이고 이듬해 양산을 본격화했다[관련기사]. 손톱 크기의 칩 안에 수천억 개의 셀을 빼곡히 담은 이 제품을 통해 SK하이닉스는 낸드 기술 경쟁에서 다시 한번 우위를 입증했다.

SLC부터 QLC까지, 낸드 라인업의 완성과 원팀 스피릿

SK하이닉스의 낸드 경쟁력은 셀 저장 기술 발전에서도 나타난다. 낸드의 용량을 키우는 방법은 크게 두 가지다. 셀을 높이 쌓는 것과 하나의 셀 안에 담는 정보(bit, 비트)를 늘리는 것이다. 다시 말해 단수가 낮더라도 셀 하나에 더 많은 데이터를 저장할 수 있다면, 고용량 제품 구현이 가능하다는 이야기다.

이에 SK하이닉스는 셀 하나에 최소 저장 단위인 1비트를 담는 SLC(Single Level Cell)부터 MLC(Multi Level Cell, 2비트), TLC(Triple Level Cell, 3비트), QLC(Quadruple Level Cell, 4비트) 등을 차례로 발전시키며 낸드 셀 내부 구조의 효율을 끌어올렸다.

2013년 출시한 ‘64Gb MLC 낸드’, 2017년 선보인 ‘256Gb TLC 3D 낸드’, 2019년 개발한 ‘1Tb QLC 4D 낸드’ 등이 주요 제품으로 꼽힌다. 이렇듯 회사는 속도가 우수한 SLC부터 저장 효율이 뛰어난 QLC까지 모두 성공적으로 개발해 다양한 고객 수요에 대응할 수 있는 라인업을 갖추게 된다.

이 모든 혁신을 성공적으로 완수한 배경에는 전 조직을 한마음 한뜻으로 움직이게 한 원팀 스피릿이 있었다. 셀 적층 기술과 셀 용량 확장 기술을 동시에 발전시키는 과정은 결코 쉽지 않은 도전이었다.

지난 수년에 걸쳐 연구개발 조직은 최적의 소자를 개발하고, 3D와 4D라는 새로운 구조를 설계하는 동시에 TLC/QLC 등의 셀 기술을 접목하며 기술 한계를 극복했다. 제조공정 조직은 수백 층의 셀 구조와 저장 능력이 높아진 셀이 안정적으로 생산되도록 정밀한 공정 기술을 개발했고, 후공정 조직은 새 제품에 적합한 패키징과 테스트 기술을 확보하며 최종 단계에서의 품질을 높였다. SK하이닉스가 321단 및 QLC 낸드를 구현해낸 기적은 이 같은 협업 속에서 꽃핀 결과물이었다.

낸드를 넘어, 설루션(Solution) 혁신과 원팀 스피릿

낸드는 단품으로도 판매되지만, 별도의 소프트웨어(SW)와 펌웨어(FW) 등을 결합한 설루션(Solution) 형태로도 공급된다. SK하이닉스는 독자적인 기술력을 바탕으로 AI 및 빅데이터 시대에 필요한 낸드 기반 설루션 제품인 UFS*, SSD 등을 개발하고 있다.

특히, SK하이닉스가 2024년 개발한 ‘ZUFS(Zoned UFS) 4.0’은 온디바이스 AI 환경에 최적화된 고성능 설루션으로, 존드(Zoned) 기술을 통해 유사한 특성의 데이터를 영역별로 저장·관리함으로써 처리 속도와 효율성을 높였다는 평가를 받는다.

SK하이닉스는 방대한 용량을 필요로 하는 AI 서버 및 데이터센터 시장에서도 존재감을 높이고 있다. 2024년 공개된 QLC 기반 61TB(테라바이트) 용량의 eSSD(기업용 SSD)인 ‘PS1012’에 이어, 321단 4D 낸드를 적용한 244TB 제품과 그 이상의 초대용량급 설루션 등이 개발되고 있는 중이다. 그 밖에도 2024년 공개된 AI PC용 cSSD(소비자용 SSD) ‘PCB01’ 등은 향후 온디바이스 AI의 학습과 추론을 가속하는 고성능 스토리지로 기대를 모으고 있다.

SK하이닉스는 서버, 데이터센터, 온디바이스 등을 아우르는 AI 메모리 설루션 라인업을 수년에 걸쳐 구축했다. 혁신의 원동력은 역시 원팀 스피릿이었다. 설루션 역량을 확보하기 위해서는 칩과 소프트웨어를 망라한 광범위한 개발 협력이 필수다. 저장 영역을 담당하는 낸드 개발 조직, 칩 제어를 위해 펌웨어와 소프트웨어를 개발하는 Solution 조직이 유기적으로 협력해야 하며, 최종 사용자 환경을 고려한 테스트 및 최적화 업무도 뒷받침돼야 한다. 자회사 솔리다임(Solidigm)과 합작하는 등 기업 간 협업도 회사가 한단계 더 도약하는 데 중요한 요소로 작용한다.

SK하이닉스의 기술력 진화를 향한 도전은 현재진행형이다. 원팀 스피릿을 통해 321단 4D 낸드와 이를 탑재한 스토리지 등 차별화된 선도력을 보여주고 있는 SK하이닉스는 풀스택 AI 메모리 프로바이더로서 미래 낸드 시장을 지속해서 개척해 나갈 것이다.

유쾌한 오해로 시작되는 이 영상은 SK하이닉스 대학생 앰버서더 1기 김경태, 이유림 학생이 직접 기획·연출한 숏폼 콘텐츠다. 어렵고 복잡하게 느껴질 수 있는 반도체 R&D 공정을 MZ세대의 언어로 재해석해 누구나 쉽게 공감할 수 있게 풀어냈다.

복잡한 기술, 간단한 스토리텔링으로

반도체는 적게는 수십 단계에서 많게는 수백 단계에 이르는 고도의 정밀 공정을 거쳐 완성된다. 이 가운데 새로운 공정 조건을 개발하고 최적화하는 R&D 공정 직무는 ‘공정 개발의 심장’이라 불린다. 웨이퍼 본딩(Wafer Bonding), 어닐링(Annealing), 증착(Deposition), 리소그래피(Lithography), 식각(Etching), 클리닝(Cleaning) 등 수많은 공정을 설계하고 테스트하는 이들은 제품 경쟁력을 강화하는 데 핵심적인 역할을 맡고 있다.

반도체 공정 개발 과정을 한 마디로 정의하면, 더 미세한 공간에 더 복잡한 회로를 새길 수 있는 더 효과적인 방법을 찾는 과정이다. 그렇기에 이들의 손에서 탄생하는 새로운 공정들은 모두 기술적으로 어려운 개념들을 담고 있고, 공정과 공정이 복잡하게 얽혀 있다. 대학생 앰버서더는 이처럼 어렵기만 하던 공정의 개념을 ▲웨이퍼 본딩 = 붙이기, ▲어닐링 = 굽기(열처리), ▲식각 = 회로 깎기 등 MZ세대가 쉽게 이해할 수 있는 방식으로 재해석했다. 또한 실제 공정팀의 루틴을 바탕으로 공정 흐름을 하나의 스토리로 엮어내, 영상을 따라가다 보면 자연스럽게 각 공정과 해당 공정에 사용된 기술들을 이해할 수 있도록 했다.

공정 용어, 조금 더 들여다보면?

영상 속 주요 용어들은 실제 반도체 제조 공정 중에서도 가장 핵심적인 공정으로 꼽힌다.

• 웨이퍼 본딩(Wafer Bonding)
  두 개의 실리콘 웨이퍼를 정밀하게 접합해 3D 구조를 구현하고 TSV(Through Silicon Via) 기술을 활용할 수 있도록 기반을 마련하는 공정. 차세대 메모리 및 이미지 센서를 만들 때 필수적인 공정이다.
• 어닐링(Annealing)
  고온의 열을 가한 후 급속 냉각해 웨이퍼의 결정 구조를 안정시키는 열처리 공정. 도핑 후 손상된 구조를 복원하고, 금속 막의 전도성을 향상시키는 데 사용된다.
• 식각(Etching)
  리소그래피 이후 필요 없는 부분을 제거하는 미세 가공 단계. 고해상도 패턴을 구현하고 수율을 높이는 데 꼭 필요한 공정이다.

▲ R&D 공정 과정

기술 커뮤니케이터로 성장한 앰버서더

SK하이닉스 대학생 앰버서더들은 그저 재미있는 영상을 만드는 데만 그치지 않고 실제 공정을 잘 설명하기 위해 많이 공부하고, 또 고민했다. 김경태 앰버서더는 “공정이 어떻게 흘러가는지, 어떤 의미를 가지는지 비전공자 입장에선 이해하기 어렵다”며 “재미와 정보 전달의 균형을 맞추기 위해 수십 번 시나리오를 수정했다”고 전했다.

특히 기획부터 대본 작성, 촬영 장소 섭외, 편집 툴과 자막 디자인까지 전 과정을 직접 맡아 진행했다. 이는 어려운 기술 정보를 보다 쉽게 전달하려는 SK하이닉스의 새로운 소통 방식이다.

기술과 공감의 접점, ‘하닉어사전’

‘하닉어사전’ 시리즈는 전문성을 유지하면서 대중성과 공감대도 확보하기 위해 마련된 콘텐츠다. 기술 기업의 언어를 젊은 세대가 사용하는 방식으로 재해석해, 누구나 기술을 더 가깝고 친숙하게 받아들일 수 있도록 돕는다.

유머에서 시작해 정보로 끝나는 영상의 구성에 따라 처음엔 웃다가 어느 순간엔 “아, 이게 그런 거였구나!” 하고 자연스럽게 궁금증이 해소되는 흐름이 만들어진다. 기술 커뮤니케이션의 새로운 방향성이자, SK하이닉스가 Z세대와 소통하는 전략의 전환점이라 할 만하다.

▲ 대학생 앰버서더가 직접 기획하고 연출한 반도체 공정 숏폼 콘텐츠

▲ 대학생 앰버서더가 직접 기획하고 연출한 반도체 공정 숏폼 콘텐츠

다음 에피소드도 기대해 주세요!

이번 영상으로 ‘하닉어사전’ 시리즈의 시작을 알렸다. 앞으로 리소그래피, 증착, 어셈블리, 커런트 어닐링 등 다양한 반도체 공정이 숏폼 시리즈로 계속 소개될 예정이다.

하닉어사전 EP.02 COMING SOON!

3편에서는 업계 최고 수준인 SK하이닉스의 미세공정 역량을 살펴보고, D램 산업을 이끌어온 원팀 스피릿이 발현된 순간들을 되돌아본다.

미세공정, 반도체 혁신의 ‘핵심 오브 핵심’

반도체 회로를 작게 만드는 미세공정은 기술 혁신에 있어 선택이 아닌 필수로 여겨져 왔고, 오늘날에도 중요한 경쟁력으로 꼽힌다.

미세공정이 중요한 이유는 반도체 성능 및 생산성과 직결되기 때문이다. 이 기술을 통해 반도체가 작아지면 같은 크기의 웨이퍼에서 더 많은 칩을 생산하는 것이 가능해진다. 또한, 하나의 칩 안에 집적할 수 있는 트랜지스터 수가 늘어나 동일 면적에서의 데이터 처리 능력이 높아진다. 뿐만 아니라, 트랜지스터 등 소자의 크기가 작아져 칩 전체의 소비 전력과 발열량이 감소한다.

이처럼 처리 속도, 에너지 효율, 신뢰성까지 모두 끌어올리는 미세공정 기술을 SK하이닉스는 ‘원팀 스피릿’을 통해 세계 최고 수준으로 구현하고 있다.

기술 한계란? 결국 돌파해 내는 것

SK하이닉스가 걸어온 미세공정 기술개발의 역사는 ‘한계’와의 싸움, 그 자체였다. 1983년 처음 반도체 산업에 발을 들인 SK하이닉스는 후발주자였음에도 불과 4년 만인 1987년, 머리카락 100분의 1 정도로 얇은 1마이크론(μm)* 공정 개발에 성공했다.

* 마이크론(μm): 100만분의 1m(미터). 수치가 낮을수록 미세화 정도가 높아짐

회사는 여기서 멈추지 않고 연구개발과 투자를 이어가며 1997년 외환위기(IMF) 속에서도 머리카락 두께의 800분의 1 수준인 0.18마이크론 공정을 개발해 다시 한번 업계를 놀라게 했다.

미세공정은 계속해서 발전을 거듭해 오다 2000년대에 들어서는 10억분의 1미터(m)인 나노(nm) 단위에 이르게 된다. SK하이닉스는 회로 선폭을 더 얇게 줄이며 2006년 60나노급, 2009년 40나노급, 2010년 30나노급, 2012년 20나노급, 2018년 10나노급으로 기술력을 계속 고도화해 왔다.

그동안 업계에서는 2년마다 집적도(미세화)가 2배씩 높아진다는 ‘무어의 법칙(Moore’s Law)’이 통용되어 왔지만, 공정 난이도가 높아지면서 기술이 한계에 다다랐다는 우려가 커졌다.

SK하이닉스는 도전을 멈추지 않고 개발에 매진한 결과, 2024년 세계 최초로 10나노급 6세대(1c)* 기술을 확보하는 데 성공[관련기사]했다. 10나노 초반의 극미세화된 공정인 1c 기술은 무려 머리카락 두께의 1만분의 1 수준이며, 이를 기반으로 SK하이닉스는 성능 면에서 이전 세대인 1b 대비 동작 속도는 11%, 전력 효율은 9%의 개선을 이뤄냈다.

* 10나노급 6세대(1c): 10나노급 D램 공정 기술은 1x-1y-1z-1a-1b-1c 순으로 개발됨

1c D램 개발이 더욱 특별한 이유는 기술적 난이도가 급격히 높아지는 분기점이기 때문이다. 단순히 회로를 미세하게 그리는 차원을 넘어, 원자 단위의 물리적 한계, 전자 이동의 불확실성, 데이터 신호의 간섭 문제 등 수많은 난제가 여기서 발생한다. 이를 극복하기 위해 SK하이닉스는 광원의 파장이 짧아 더 세밀하게 회로를 그릴 수 있는 ‘극자외선(EUV)’ 노광 기술을 적극 도입하는 등 미세 패턴 형성의 정확도를 끌어올리며 1c 기술 개발에 성공했다.

이 밖에도, SK하이닉스는 D램 속도 성능을 높여주는 DDR(Double Data Rate) 기술을 업그레이드해 왔다. ▲1998년 64메가비트(Mb) SDRAM 양산 ▲2003년 세계 최초 1기가비트(Gb) DDR2 개발 ▲2007년 세계 최초 DDR3 인증 획득 ▲2009년 세계 최초 44나노 DDR3 D램 개발 ▲2011년 30나노급 2Gb DDR4 D램 개발 ▲2013년 업계 최초 20나노급 LPDDR4 D램 개발 ▲2018년 10나노급 2세대 16Gb DDR5 D램 개발 ▲2020년 세계 최초 DDR5 D램 출시 등 회사는 시장을 선도하는 기록을 경신해 왔다.

이처럼 기술의 벽을 넘기 위해 SK하이닉스가 계속해서 앞으로 나아가게 한 원동력은 바로 모든 구성원이 하나로 뭉치는 원팀 스피릿이었다.

완벽한 하모니로 이뤄낸 역사적 성과

미세공정은 특정 조직이나 한 사람의 개인기만으로 개발할 수 있는 것이 아닌, 다양한 구성원들의 노력을 통해 완성되는 기술이다. 손톱만 한 칩 안에 캐패시터와 트랜지스터 등의 소자를 수십억 개 이상 구현해야 하고 이것들이 제대로 작동하게 하려면, 여러 분야의 전문가들이 한 몸처럼 움직여야 한다.

그중에서도 이 분야 선행 기술 확보는 SK하이닉스 미래기술연구원, D램 제품 기획 및 개발 등의 조직에서 담당한다. 이들은 미지의 영역을 개척하는 첨병 역할을 맡고 있다. 세상에 공개된 기술은 이미 수년 전부터 이들의 치열한 고민과 검토를 거쳤으며, 1c 기술의 태동도 바로 이곳에서부터 시작되었다.

이 기술을 실물로 구현하는 제조공정 조직의 책임도 막중하다. 회로를 작게 그리기 위해서는 웨이퍼에 패턴을 정밀하게 새기는 노광공정을 거쳐야 한다. 최근 극자외선(EUV) 공정으로 더 미세한 패터닝이 가능해졌고, 그만큼 반도체 집적도가 더 높아지고 있다.

이처럼 얇아진 회로를 입체적으로 구현하려면 식각공정을 통해 주변부를 정밀하게 깎아내는 작업이 필요하다. 이 공정은 미세화를 위해 꼭 필요한 부분만 남기는 과정인 만큼, 한번 잘못되면 되돌리기가 어려워 제품 수율과 품질에 직접적인 영향을 끼친다.

웨이퍼 위에 전기적 특성을 띠는 박막을 입혀 다음 공정의 ‘판’을 깔아주는 증착 공정도 중요하다. 특히, 초미세 회로를 구현하기 위해 원자 단위로 박막을 조절하는 ALD(Atomic Layer Deposition, 원자층 증착) 방식 등이 여기서 사용된다.

또, 미세한 패턴 위에 필요한 물질(이온)을 정확한 위치와 깊이로 주입하는 확산 공정, 웨이퍼 상에 더 작은 불순물을 완벽하게 제거하고 표면을 정교하게 연마하는 세정 및 평탄화 공정 등이 전체에서 중요한 몫을 차지한다. 이어, 새로운 기술이 정상 작동할 수 있도록 칩 간 전기적 연결, 칩 내부 발열 제어, 제조된 샘플의 동작 테스트 등을 수행하는 P&T(Package & Test) 공정이 미세화의 한계를 넘어서는 키(Key)가 되어주고 있다.

하나의 제품이 바깥세상으로 나오기까지 이 과정은 수백 번씩 교차로 반복되고 있으며, 여기서 생기는 단 한 번의 실수는 기술의 성패를 좌우하는 결정적 요소로 작용한다. 모든 조직은 완벽에 가까운 정교함을 유지해야 하고, 서로 끊임없이 소통, 보완하는 것이 중요하다. SK하이닉스가 세계 최초로 1c 개발에 성공할 수 있었던 가장 큰 요인이 구성원들의 원팀 스피릿이라고 평가 받는 이유다.

1c 기술은 이전 세대보다 뛰어난 성능과 품질, 생산 효율성 등을 제공하며 또 다른 메모리 혁신을 이끌 것으로 전망된다. 또, AI 메모리인 HBM을 비롯해 서버 및 데이터센터용 모듈, 모바일용 LPDDR, 그래픽용 GDDR 등 모든 차세대 D램 제품군에 적용될 수 있어 앞으로 시장에서의 파급 효과가 클 것으로 예상된다.

SK하이닉스는 현재 수준에 머무르지 않고, 전사 조직이 원팀으로 뭉친 협업 체계를 기반으로 미세공정 기술력을 계속 고도화하고 있다. 이를 통해 회사는 D램 시장 리더십과 함께 고객으로부터 가장 신뢰받는 ‘풀 스택 AI 메모리 프로바이더(Full Stack AI Memory Provider)’ 위상을 강화해 나간다는 계획이다.

SK하이닉스가 19일(미국시간)부터 나흘간 미국 라스베이거스에서 열린 DTW 25(Dell Technologies World 2025)에 참가해 AI 서버 및 PC에 최적화된 메모리 설루션을 선보였다.

DTW는 미국 전자기업 델 테크놀로지스(Dell Technologies, 이하 델)가 주최하는 컨퍼런스로, 미래 기술 트렌드를 한눈에 확인할 수 있는 자리다. ‘아이디어로부터 혁신을 가속하다(Accelerate from ideas to Innovation)’를 주제로 열린 올해 행사에서는 AI 혁신을 이끌어낼 다양한 제품과 기술이 공유됐다.

▲ SK하이닉스 부스에 방문한 많은 관람객들

SK하이닉스는 델 사(社)와 긴밀한 협력 관계를 바탕으로, AI 리더십을 굳건히 하고자 매년 이 행사에 참여하고 있다. 올해 회사는 ▲HBM* ▲CMM(CXL* Memory Module)-DDR5 ▲서버 D램 ▲PC D램 ▲eSSD* ▲cSSD* 등 6개 섹션으로 부스를 꾸리고, D램(DRAM)과 낸드플래시(NAND flash) 전 영역에서 독보적 경쟁력을 갖춘 제품들을 소개했다. 특히 AI 서버와 스토리지, PC 시장을 총망라한 제품으로 부스를 구성해 많은 관객의 호응을 이끌었다.

▲ SK하이닉스 부스 내 HBM 섹션

▲ HBM4 12단과 HBM3E 12단

▲ 엔비디아 GPU(블랙웰) 모듈 B100과 HBM3E

▲ HBM 구조물 모형

HBM 섹션에서는 초당 2TB(테라바이트) 이상의 데이터를 처리하며, AI 메모리에 요구되는 세계 최고 수준의 속도를 구현한 ‘HBM4 12단’, 현존 최고 성능 및 용량을 갖춘 ‘HBM3E 12단’을 공개했다. 이중 HBM4는 베이스 다이(Base Die) 성능을 개선하고 전력 소모를 줄이는 방향으로 개발 중인 차세대 HBM으로, 최근 회사는 세계 최초로 주요 고객사에 샘플을 제공하며 AI 메모리 리더십을 다시 한번 증명한 바 있다[관련기사].

이번 전시에서 회사는 HBM3E를 엔비디아(NVIDIA)의 최신 GPU(블랙웰) 모듈인 ‘B100’과 함께 전시하며 글로벌 고객사들과의 견고한 파트너십 또한 강조했다.

▲ SK하이닉스 부스 내 CMM-DDR5 섹션

▲ CMM-DDR5 제품 2종

▲ CMM-DDR5 성능 시연을 위한 서버 시스템

CMM-DDR5 섹션에서는 96/128GB(기가바이트) 고용량의 ‘CMM-DDR5’를 만나볼 수 있었다. 이 제품은 CXL 기술을 적용한 DDR5 메모리 모듈로, 기존 구성 대비 50% 확장된 용량과 30% 늘어난 대역폭을 자랑한다. 전시에서는 영상 데모 시연도 진행됐는데, 주요 CPU 제조사의 서버용 프로세서가 장착된 시스템에서 용량 확장의 한계를 돌파하면서도 안정적인 성능을 보여주며 많은 관객의 이목을 집중시켰다.

▲ SK하이닉스 부스 내 서버 D램 섹션

▲ DDR5 D램 기반 서버용 모듈 라인업

서버 D램 섹션에서는 DDR5 D램 기반의 서버용 모듈 라인업이 관객을 맞았다. 현장에서는 10나노(nm)급 6세대(1c)* 미세공정 기술이 적용된 ‘1c DDR5 RDIMM* 및 MRDIMM*’이 눈길을 끌었다. 이외에도 회사는 ‘DDR5 RDIMM(96GB)’, ‘3DS* DDR5 RDIMM(256GB)’, ‘DDR5 MRDIMM(96GB, 256GB)’ 등 AI 서버 성능을 극대화하고, 전략 소모를 줄여줄 D램 제품을 다수 선보였다.

▲ PC D램 섹션에 전시된 LPCAMM2

▲ PC D램 섹션에 전시된 GDDR7

▲ PC D램 섹션에 전시된 CSODIMM

PC D램 섹션에서는 LPDDR5X* 여러 개를 하나의 모듈로 묶어 저전력·고성능을 구현한 ‘LPCAMM2’, 세계 최고 사양의 그래픽 메모리 ‘GDDR7’ 등 온디바이스 AI 시장에서 활약할 SK하이닉스의 주력 D램 제품을 확인할 수 있었다.

▲ SK하이닉스 부스 내 eSSD 섹션

▲ AI 서버, 데이터센터, PC 시장에 대응하는 eSSD 라인업

▲ PS1010을 장착한 델 서버 시스템(R7625)

eSSD/cSSD 섹션에서는 차세대 낸드 제품이 대거 공개됐다. 특히 회사는 ‘PS1010’을 장착한 델 서버 시스템(R7625)을 선보였다. PCIe* 5세대 eSSD 제품인 PS1010은 176단 4D 낸드를 다수 결합해 만든 패키지 제품으로, 데이터 사용이 많은 AI 구동 및 데이터센터에 최적화됐다고 회사는 설명했다.

이밖에 ‘PS1012’, ‘PCB01’ 등도 AI 서버 및 PC 시장을 이끌 SSD로 소개됐다. 61TB 대용량을 자랑하는 PS1012는 PCIe 5세대/QLC* 기반의 eSSD로, 급격히 증가한 고용량 eSSD 수요에 대응할 제품으로 주목받고 있다.

▲ SK하이닉스 부스 내 cSSD 섹션

▲ 온디바이스 AI 시장에 대응하는 cSSD 라인업

▲ 성능 시연을 위한 데스크톱 환경

PCB01은 초당 14GB 연속 읽기, 초당 12GB 연속 쓰기 속도를 자랑하는 cSSD 제품으로, 이번 전시에서는 데모 시연도 살펴볼 수 있었다. 인텔 PC용 프로세서가 장착된 데스크톱 환경에서 뛰어난 성능과 호환성을 보여준 이 제품은 AI PC 등 온디바이스 AI 시장에서 활약할 것으로 기대를 모으고 있다.

▲ 발표 세션에 참여한 이교영 TL(SSD제품기획)

▲ 발표 세션에 참여한 박정원 TL(SSD제품기획)

▲ 발표 세션에 참여한 산토시 쿠마르(Santosh Kumar) TL(DRAM TP)

한편, SK하이닉스는 발표 세션을 통해 AI 메모리 및 차세대 기술에 대한 인사이트를 공유하기도 했다. 이교영, 박정원 TL(SSD제품기획)은 ‘AI 스토리지에서 고려해야 할 것(Key things to consider for your AI storage)’을 주제로 발표를 진행했고, 산토시 쿠마르(Santosh Kumar) TL(DRAM TP)은 ‘AI 시대에 CMM 제품이 필요한 이유(Why do we need CMM device in AI era?)’란 주제로 CMM 제품의 미래가치를 강조했다.

SK하이닉스는 “DTW 25를 통해 AI 서버와 PC는 물론 산업 전반에서 AI 메모리 및 스토리지에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있음을 확인했다”며 “앞으로도 고객과의 원팀 파트너십을 바탕으로 기술 협업을 강화하고, 고성능·고품질 설루션을 적시에 제공해 나가겠다”고 밝혔다.

▲ 컴퓨텍스 2025에 마련된 SK하이닉스 부스

SK하이닉스가 20일부터 23일까지 나흘간 대만 타이베이에서 열리는 ‘컴퓨텍스 타이베이 2025(COMPUTEX TAIPEI 2025, 이하 컴퓨텍스)’에 참가해 AI 서버·PC·모바일 등을 아우르는 폭넓은 제품 포트폴리오를 공개했다.

컴퓨텍스는 글로벌 IT 기업이 모여 최신 기술과 설루션을 소개하는 아시아 최대 규모의 ICT 박람회로, AI, 데이터센터 등 주요 산업의 혁신 기술과 트렌드가 공유되는 자리다. ‘AI Next’를 주제로 열린 올해 행사에는 1,400여 기업이 참가해 AI와 로봇, 차세대 기술, 미래 모빌리티와 관련한 다양한 전시를 진행했다.

▲ SK하이닉스 부스와 미디어타워(왼쪽)

▲ SK하이닉스의 주요 제품을 보여주는 미디어월(왼쪽)

이번 행사에서 SK하이닉스는 ‘MEMORY, POWERING AI AND TOMORROW’를 슬로건으로 ▲HBM for AI ▲Data Center ▲Mobile/PC ▲Ethic & ESG 등 4개 섹션의 부스를 꾸리고 다양한 AI 메모리 설루션을 선보였다.

▲ HBM for AI 섹션

▲ HBM4와 HBM3E

▲ 엔비디아 AI 서버용 GPU 모듈 GB200과 HBM3E 12단 36GB

HBM for AI 섹션에서 SK하이닉스는 ‘HBM4* 12단’과 ‘HBM3E 12단’을 공개했다. 이와 함께 회사는 내년을 목표로 개발 중인 HBM4 16단의 로드맵을 제시했다. HBM4는 현존 최고 속도인 초당 2TB(테라바이트)가 특징인 차세대 HBM으로, 지난 3월 SK하이닉스는 12단 제품 샘플을 주요 고객사에 업계 최초로 공급했다[관련기사]. HBM과 로직(Logic) 반도체를 연결해주는 베이스 다이(Base-die) 성능 개선 및 전력 감축을 목표로 개발 중인 HBM4 12단은 올 하반기 양산에 들어갈 예정이라고 회사는 밝혔다.

이밖에도, SK하이닉스는 엔비디아의 AI 서버용 GPU 모듈인 GB200과 여기에 탑재되는 HBM3E 12단 36GB(기가바이트)를 함께 전시했다.

▲ Data Center 섹션

▲ SK하이닉스 서버용 DIMM 라인업

▲ SK하이닉스 서버용 스토리지 라인업

▲ 솔리다임 설루션 제품

Data Center 섹션에서는 AI 서버에 장착돼 성능을 극대화하고 전력 소모를 줄여줄 서버 D램 모듈과 eSSD(기업용 SSD) 제품이 공개됐다. 서버 D램 모듈로는 초당 8Gb(기가비트) 속도의 D램이 탑재된 64GB~256GB 용량의 ‘RDIMM*’ 라인업과 초당 12.8Gb 속도의 D램이 들어간 96GB~256GB 용량의 ‘MRDIMM*’ 제품군, 초당 7.5Gb 속도의 ‘LPDDR5X*’가 도입된 128GB 용량의 SOCAMM* 등이 소개됐다.

특히 SK하이닉스가 세계 최초로 개발한 10나노(nm)급 6세대(1c)* 미세공정 기술이 적용된 DDR5 기반 고성능 모듈이 많은 주목을 받았다고 회사는 설명했다.

초고용량 스토리지 설루션인 eSSD 존에서는 0.5TB부터 최대 61TB에 이르기까지 다양한 용량의 제품들이 모습을 드러냈다. 특히 238단 4D 낸드 기반의 PCIe* 5세대 제품인 ‘PEB110’과 QLC* 기반 61TB의 고용량을 구현한 ‘PS1012’ 등이 AI 데이터센터에 최적화된 성능을 제공할 것이라고 회사는 강조했다.

▲ Mobile/PC 섹션

▲ Mobile/PC 섹션

▲ PC용 D램 및 낸드 제품

▲ Mobile용 D램 및 낸드 제품

▲ Ethic & ESG 섹션

Mobile/PC 섹션에서는 온디바이스 AI를 이끌 D램 및 낸드 제품이 관객들을 맞았다. 모바일용 제품으로는 초당 10.7Gb 속도의 저전력 D램 ‘LPDDR5X’, 238단 4D 낸드 기반의 스토리지 ‘UFS 4.1’ 등이 공개됐고, PC용 제품으로는 1c DDR5 D램 기반 ‘CSODIMM*’, LPDDR5X 여러 개를 모듈화한 ‘LPCAMM2*’, AI PC 등에 탑재되는 고성능 SSD ‘PCB01’, 단일 칩 기준으로 세계 최고 속도인 초당 28Gb의 그래픽 D램 ‘GDDR7’ 등이 소개됐다.

또, SK하이닉스는 기가바이트(GIGABYTE), 에이수스(ASUS), 레노보(Lenovo) 등 글로벌 파트너사들의 하드웨어에 장착된 자사 D램 및 낸드 제품을 선보이며, 노트북부터 서버까지 폭넓은 수요에 대응할 수 있는 포트폴리오를 갖췄다고 설명했다.

이외에도 SK하이닉스는 Ethic & ESG 섹션에서 ‘2025년 세계에서 가장 윤리적인 기업(World’s Most Ethical Companies®)’에 선정된 사례를 들며, 글로벌 최고 수준의 윤리경영을 통해 이해관계자와 신뢰를 강화하고 있다고 강조했다[관련기사].

▲ (왼쪽에서 두 번째부터) SK하이닉스 CMO 김주선 사장과 엔비디아 젠슨 황 CEO

▲ 이번 컴퓨텍스 2025에서 SK하이닉스와 엔비디아는 파트너십을 더욱 견고히 다졌다.

SK하이닉스는 “이번 행사에서 회사의 AI 메모리 리더로서의 인식을 높이고, 글로벌 기업과의 파트너십을 더 견고히 할 수 있었다”며 “AI 서버와 데이터센터는 물론, 온디바이스 AI 등 다양한 분야에서 고객과의 협업을 통해 최적의 제품을 적기에 공급, 풀스택 AI 메모리 프로바이더로서의 위상을 강화해나갈 것”이라고 말했다.

2편에서는 모든 구성원이 합심해 HBM 기술 혁신을 이룬 원동력, 원팀 스피릿이 빛났던 순간을 되짚어 보고, 이 제품에 담긴 성공과 실패 그리고 협력의 성과를 살펴본다.

HBM을 향한 16년의 집념

시작은 2000년대 중반에 떠오른 TSV*였다. TSV는 HBM을 구현하고 메모리 성능과 공정 미세화의 한계를 극복할 해법으로 주목받은 반면, 누구도 선뜻 개발에 나서지 못한 기술이었다. 인프라 구축이 어렵고, 성공도 장담할 수 없었던 탓이다. 가능성에 투자하느냐, 안정을 추구하느냐의 기로에서, 업계는 ‘눈치 싸움’만 벌이고 있었다. 먼저 행동에 나선 것은 SK하이닉스였다. 회사는 TSV, WLP* 등 후공정 기술의 파급력을 미리 내다봤고, 2009년 무렵 개발에 착수했다. 16년의 집념이 시작된 순간이었다.

TSV를 본격적으로 활용한 시점은 2013년이었다. 이 즈음 GPU(그래픽 연산장치)와 함께 쓸 고성능 니어 메모리*의 수요가 감지됐다. 이에 회사는 TSV와 WLP 기술을 활용해 세계 최초 HBM(1세대)을 내놓게 된다. 안타깝게도 첫 도전은 성공도 실패도 아닌 채로 끝이 났다. ‘너무 빨랐다’는 게 발목을 잡았다. 당시 HPC(고성능 컴퓨팅) 시장은 HBM이 주류로 부상할 만큼 무르익지 않은 상황이었다. 시장 한계에 부딪혀 잠시 주춤하는 사이, HBM 개발 부서에는 ‘오지’라는 오명이 붙었고, HBM에 대한 시장의 기대도 수그러들기 시작했다.

그럼에도 회사는 포기할 수 없었다. ‘HPC 시대가 곧 올 것이며, 그 시점에 최고 제품을 만든 회사가 승기를 잡는다’는 확신 때문이었다. 그동안 쌓아온 기술력 또한 HBM을 포기할 수 없는 이유였다. 이에 구성원들은 최고 성능의 HBM을 개발하겠다는 목표 아래 다시 힘을 모았다.

2020년 마침내 판세가 뒤집혔다. HBM2E(3세대), HBM3(4세대)를 우직하게 밀어붙였던 회사는 AI 시대 개막과 함께 반전에 성공했다. AI 및 HPC 수요가 증가하고 HBM 시장이 폭발적으로 성장한 것이 기폭제였다. 한발 앞서 기술력을 쌓아온 SK하이닉스는 점유율을 빠르게 높여나가며 HBM 시장 1위라는 타이틀을 거머쥐게 됐다. 2009년부터 이어진 집념과 혜안, 그리고 D램칩 개발 담당인 전공정 분야와 TSV 등 패키징 담당인 후공정 분야가 원팀 스피릿으로 똘똘 뭉쳐 이룬 값진 성취였다.

세계 최강 HBM3E, 불가능을 가능으로 바꾼 원팀의 힘

HBM2E로 HBM 주도권을 확보한 것은 시작에 불과했다. 2021년 초당 819GB(기가바이트) 데이터를 처리하는 HBM3로 기술 우위를 입증한 SK하이닉스는 1위 굳히기에 들어갔다. 특히 D램칩 적층 수를 늘리며 최고 용량을 경신했는데, 2023년 4월에는 36GB 용량의 HBM3 12단을 내놓으며 기술 한계를 돌파했다.

같은 해 8월에는 HBM3E(5세대)를 발표하며 반향을 일으켰다. HBM3 12단을 개발한 지 4개월 만에 거둔 성과였다. HBM3E는 초당 1.15TB(테라바이트)의 데이터 처리 속도로 AI 메모리 시장을 빠르게 장악했다.

SK하이닉스의 HBM이 이렇게 승승장구하게 된 배경에는 MR-MUF* 기술이 있었다. HBM2E에 처음 적용한 MR-MUF는 성능 향상, 발열 개선, 대량 생산까지 한 번에 해결해 주는 특수 패키징 기술이다. 이후 회사는 더 얇은 칩을 휘어짐 없이 쌓고, 신규 보호재로 방열 특성을 높인 어드밴스드 MR-MUF 기술을 HBM3 12단에 적용하며 SK하이닉스의 HBM을 명품 반열에 올려놓았다.

당시 HBM 개발진은 ‘세대마다 성능은 50% 높이고, 전력 소모는 유지한다’는 목표로 개발에 전념했다. 불가능으로 여겨졌던 이 목표를 달성하고자 패키징 조직과 HBM 개발 조직 등 전 부서가 힘을 합쳤다. 각 분야 전문가들은 문제 해결 설루션을 즉각적으로 내놓으며 기술 개발에 협력했다. 차원이 달랐던 SK하이닉스의 HBM3E는 이러한 원팀 협력을 통해 세상에 나올 수 있었다.

원팀 스피릿으로 글로벌 AI 시장 완전 접수

글로벌 AI 시장을 접수하기 위한 SK하이닉스의 독주는 2025년에도 계속됐다. 회사는 지난 3월 세계 최초로 HBM4(6세대) 12단 샘플을 고객사에 공급했다[관련기사]. 16년의 기술 노하우로 거둔 성과였다.

SK하이닉스는 HBM4의 개발 기간을 단축하면서도 높은 성능을 구현했다. 이 제품은 초당 2TB의 데이터를 처리하는 놀라운 속도를 자랑한다. 이는 FHD(Full-HD) 급 영화(5GB) 400편 이상의 데이터를 1초 만에 처리하는 수준이며, 전 세대 대비 60% 빨라진 속도다. 이로써 회사는 ‘세대마다 50% 이상의 성능 향상을 이룬다’는 목표를 또 한번 달성했다.

비결은 역시 원팀 스피릿이었다. 이번에도 구성원들은 난제 해결을 위해 머리를 맞댔고, 설루션을 공유하며 호흡을 맞췄다. 더불어 회사는 원팀 스피릿을 기업 간 협력으로 한 차원 더 확장했다. SK하이닉스는 베이스 다이(Base-Die)에 글로벌 파운드리 업체의 로직(Logic) 공정을 도입, HBM 성능과 전력 효율을 끌어올린다는 계획이다. 구성원 협력에 글로벌 협력까지 더해 혁신의 기반을 강화한 것이다.

원팀의 시너지를 보여줄 HBM4는 올해 하반기 양산을 앞두고 있다. 회사는 이를 통해 기술 경쟁력을 입증하고, AI 메모리 시장에서의 우위를 공고히 할 계획이다. HBM4를 비롯한 SK하이닉스의 AI 메모리가 앞으로 얼마나 더 큰 파급력으로 시장을 넓혀 나갈지, 다시 한번 기대가 모이고 있다.

1편에서는 회사 창립부터 현재까지 SK하이닉스가 직면했던 위기와 도전을 조명하고 그 속에서 드러난 원팀의 저력을 살펴본다.

후발주자 핸디캡 딛고, 흑자 전환에 성공하다

SK하이닉스가 반도체 산업에 발을 들인 건 1983년의 일이다. 당시 시장은 미국과 일본이 양강 구도를 형성하고 있었다. 반도체 불모지인 한국에서, 그것도 후발주자로 뛰어든다는 것은 무모한 시도나 다름없었지만, SK하이닉스는 과감한 도전에 나서게 된다.

안타깝게도 현실은 녹록지 않았다. 회사는 설립 초기의 패기가 무색하게 선발주자와의 기술 격차를 좁히지 못했다. 공장 건설이 지연된 가운데 어렵게 이천 팹(Fab)을 짓고 16K(킬로비트) S램 시험 생산도 성공했지만, 제품 개발 지연과 생산 부진이 잇따르는 등 모든 부문에 빨간불이 켜졌다.

창립 2년 만에 들이닥친 위기, 하지만 포기하기엔 너무 이른 시점이었다. 이에 회사는 인력 확보 및 기술력 향상에 역량을 집중하기로 한다. 결과는 성공적이었다. SK하이닉스는 연구개발 인력을 늘리고 인프라를 확충하며 기술력을 다졌고, 1987년 자체 기술로 256K D램을 개발하게 된다.

기세는 1988년 이후로도 이어졌다. 업황 개선(업턴)에 따른 훈풍도 힘을 실어줬다. 1M(메가비트) D램, 4M D램을 개발하는 등 회사는 연이어 D램 자체 개발에 성공했다. 1988년에는 256K D램 판매 호조와 함께 흑자를 기록했다. 창립 5년 만에 이룬 성과였다.

당시 구성원들은 ‘100일 동안 수율 50% 달성’을 목표로 ‘150 작전’을 펼치는 등 후발주자 핸디캡을 극복하고자 한마음으로 움직였다. 회사의 성장 의지, 구성원들의 하나 된 집념이 없었다면 불가능한 일이었다. SK하이닉스가 반도체 산업에 뿌리내리는 데 큰 역할을 했던 원팀 스피릿은 훗날에도 위기를 극복하는 DNA가 돼주었다.

위기 극복 DNA, 원팀 스피릿으로 극적인 부활에 성공하다

SK하이닉스의 원팀 스피릿은 1990년대 초를 강타했던 불황에서 또 한번 빛났다. 당시 회사는 불황 대응 카드로 ‘투자 확대’를 꺼내 들었다. 턴어라운드(반등)를 예측하고, 16M, 64M D램 양산 및 미래 준비에 수천억 원 투자를 단행했다.

그러던 1995년, 회사의 예측대로 반도체 산업은 유례없는 호황을 맞았다. SK하이닉스는 16M, 64M D램 중심으로 투자를 늘린 덕에 많은 이익을 거두게 된다. 이번에도 회사를 믿고 한마음으로 뭉친 원팀 스피릿이 큰 성과로 이어진 것이다. 호황의 정점을 찍고 난 후 업계의 경쟁이 극으로 치닫자, 구성원들은 노사불이(勞使不二)*를 선언하며 한번 더 원팀으로 뭉쳤다.

위기 극복의 정점은 2001년이었다. 다시 찾아온 불황은 여느 해보다 극심했다. 엎친 데 덮친 격으로 회사는 눈덩이처럼 불어난 부채와 닷컴 버블 붕괴라는 삼중고를 앓고 있었다. 결국 SK하이닉스는 워크아웃(채권단 공동관리)에 들어갔고 ‘회사를 헐값에 판다’는 흉흉한 소문마저 나돌았다.

반면 구성원들은 포기를 몰랐다. “한 푼이라도 아끼자”며 월급을 반납하고 무급휴직에 동참했다. 이천시민도 발 벗고 나서 ‘하이닉스 살리기 범시민 운동’, ‘하이닉스 주식 갖기 운동’을 펼치며 회생을 지원했다.

연구원들은 밤새워 연구하며, 값비싼 신규 장비 대신 기존 장비를 개조해 미세 공정(0.15 마이크론*) 제품을 만드는 데 성공했다. 이것이 지금까지 회자되는 ‘블루칩 프로젝트’다. 이후 1Gb(기가비트) DDR2 및 512M 낸드플래시 개발, 300mm 웨이퍼 양산 등의 성과를 달성한 SK하이닉스는 2005년 워크아웃 조기 종료를 확정했다. 그야말로 노사불이, 원팀 스피릿의 저력을 보여준 순간이었다.

AI 메모리 시장 1위, 다시 한번 원팀 스피릿

SK하이닉스의 원팀 스피릿은 ‘잘나갈 때’ 더 빛났다. 2012년 회사는 SK그룹에 편입되며 성공 가도에 몸을 실었다. 당시 SK는 회사의 높은 성장성을 내다보고 과감한 투자를 결정했다고 밝힌 바 있다.

수조 원대 지원을 받은 회사는 글로벌 제휴, 투자, 연구개발을 활발히 펼쳤고 팹을 증설하며 착실히 미래를 준비했다. 기술은 물론 기업문화도 정비했다. 구성원 성장을 돕는 프로그램을 마련하고 ‘원팀’을 대표 기업문화로 내재화했다. 이를 통해 구성원과 조직들이 융합하고 혁신하는 환경을 조성했다.

원팀 스피릿으로 결집한 구성원들은 고객과 시장 수요에 부합하는 10나노급 DDR5 D램과 초고층 4D 낸드플래시, 고용량 SSD 등의 혁신 제품을 쏟아내며 연간 최대 실적을 갈아치웠다.

그 중에서도 핵심은 단연 HBM*이었다. SK하이닉스가 2009년부터 미리 준비한 HBM은 AI 시대에 접어들며 폭발적으로 성장했다. 배경에는 제품을 설계하고 소자를 개발하는 전공정 조직부터 칩을 전기적으로 연결하는 후공적 조직까지 전 구성원이 모여 성능 향상에 몰두했던 원팀 문화가 있다. 그 결과 TSV*, MR-MUF*, 어드밴스드 MR-MUF* 등 혁신적인 기술을 바탕으로 지금의 HBM이 탄생했다.

이러한 개발 흐름은 HBM4까지 이어졌고, 회사는 지난 3월 HBM4 12단 샘플을 고객사에 가장 먼저 공급하는 성과를 이뤘다[관련기사]. SK하이닉스가 AI 메모리 시장 1위라는 지위를 얻으며, 1983년 반도체 산업에 진입한 늦덕*이 마침내 성덕*으로 거듭난 것이다.

성장에 성장을 거듭하고 있는 SK하이닉스는 현재 120조 원을 투자해 용인 반도체 클러스터를 조성하고, M15X, 인디애나 팹 등 신규 팹 구축을 준비하는 등 몸집을 키우고 있다.

풀 스택 AI 메모리 프로바이더(Full Stack AI Memory Provider)로 도약하기 위한 이 같은 도전 앞에서 구성원들은 원팀의 저력을 발휘하고자 다시 한번 각오를 다지고 있다.