▲ TSMC 2025 테크놀로지 심포지엄 내 SK하이닉스 전시 부스

SK하이닉스가 23일(현지 시간) 미국 캘리포니아주 산타클라라에서 개최된 ‘TSMC 2025 테크놀로지 심포지엄’에 참가해 HBM4* 등 핵심 메모리 설루션을 공개했다.

TSMC 테크놀로지 심포지엄은 매년 TSMC가 글로벌 파트너사와 최신 기술 및 제품을 공유하는 행사다. 올해 SK하이닉스는 ‘MEMORY, POWERING AI and TOMORROW’를 슬로건으로, ▲HBM Solution ▲AI/Data Center Solution 등 AI 메모리 분야 선도 기술력을 선보였다.

▲ SK하이닉스가 전시한 HBM4 12단, HBM3E 16단과 엔비디아의 GPU 모듈인 B100, HBM에 적용된 기술을 표현한 3D 구조물

HBM Solution 존에서 SK하이닉스는 HBM4 12단과 HBM3E 16단 제품을 공개했다. HBM4 12단은 초당 2TB(테라바이트) 이상의 데이터를 처리하는 차세대 HBM으로, 최근 SK하이닉스는 해당 샘플을 세계 최초로 주요 고객사에 공급하고, 올 하반기 내로 양산 준비를 마무리할 계획이라고 밝혔다[관련기사].

이밖에도 HBM3E 8단이 탑재된 엔비디아의 최신 GPU(블랙웰) 모듈인 B100과 함께, TSV*, 어드밴스드 MR-MUF* 등 HBM에 적용된 기술을 알기 쉽게 표현한 3D 구조물을 전시해 많은 관람객의 이목을 끌었다고 회사는 설명했다.

▲ (상단 왼쪽부터 시계 방향)SK하이닉스가 전시한 1c DDR5 RDIMM, DDR5 3DS RDIMM, DDR5 RDIMM, DDR5 MRDIMM, DDR5 Tall MRDIMM, 1c DDR5 MRDIMM

AI/Data Center Solution 존에서는 서버용 메모리 모듈인 RDIMM*과 MRDIMM* 라인업이 공개됐다. SK하이닉스는 10나노(nm)급 6세대(1c)* 미세공정 기술이 적용된 DDR5 D램 기반 고성능 서버용 모듈을 다수 선보였다.

특히, 초당 12.8Gb(기가비트) 속도와 64GB(기가바이트), 96GB, 256GB의 용량을 지닌 MRDIMM 제품군과 초당 8Gb 속도의 RDIMM(64GB, 96GB), 3DS* RDIMM(256GB) 등 AI 및 데이터센터의 성능을 끌어올리고 전력 소모를 줄여주는 다양한 모듈을 공개했다고 SK하이닉스는 밝혔다.

▲ SK하이닉스 전시 부스에 방문한 관람객

SK하이닉스는 “TSMC 2025 테크 심포지엄을 통해 HBM4 등 차세대 설루션에 대한 업계의 많은 관심을 확인할 수 있었다”며 “TSMC 등 파트너사와의 기술 협력을 통해 HBM 제품군을 성공적으로 양산하여 AI 메모리 생태계를 확장하고, 글로벌 리더십을 더 공고히 하겠다”고 밝혔다.

* 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

뉴스룸은 최신 반도체 트렌드를 살펴보기 위해 향후 주목할 반도체 기술로 ‘실리콘 포토닉스’, ‘극저온 식각’, ‘유리 기판’을 선정하고 각 기술의 전문가들에게 해당 기술에 대한 개념과 효용 가치, 활용 방안에 관해 물었다.

빛의 속도로 작동하는 반도체, ‘실리콘 포토닉스’

실리콘 포토닉스의 기본 개념과 효용 가치에 대해 알아보기 위해 대구경북과학기술원(DGIST) 한상윤 로봇및기계전자공학과 교수를 만났다. 한 교수는 “AI 가속기, 뉴로모픽 컴퓨팅, 양자 컴퓨팅 등 차세대 컴퓨팅의 패러다임을 이끌어갈 핵심 기술”이라 강조했다.

Q. 실리콘 포토닉스란 무엇인가요?

A. 실리콘 포토닉스는 ‘웨이퍼 위의 실리콘 박막을 정밀하게 가공해 빛이 흐르는 도파로*를 만들고 전자가 아닌 빛을 이용해 보다 빠르게 데이터를 처리하는 기술’입니다.

* 도파로(Waveguide): 빛이나 전자기파를 특정 경로로 유도하여 전파하는 구조. 광섬유가 대표적인 예

도파로에 전압이나 전류를 가하면 굴절률이 변화하면서 빛의 진행 속도가 달라지는데요. 이러한 효과를 기반으로 복잡한 회로를 구성하면 빛을 매개로 하는 고속의 정보처리(연산, 통신 등)가 가능해집니다. 기존 반도체에서 사용하는 전자회로의 경우, 실리콘 채널을 통해 전자를 흐르게 하고, 전압이나 전류의 변화를 통해 전자의 흐름을 제어하는 형태로 정보처리를 진행하는데요. 이와 대응하는 개념인 것이죠.

실리콘 포토닉스의 최대 장점은 고속 정보처리 과정에서 볼 수 있는 뛰어난 에너지 효율성과 낮은 발열입니다. 전자가 고속으로 이동해 도체 내 원자나 이온의 충돌이 발생하는 전자회로의 경우, 정보처리 속도가 높아질수록, 에너지 소비와 발열이 기하급수적으로 증가하게 되는데요. 실리콘 포토닉스는 빛을 이용하기 때문에 이온과 전자의 물리적인 충돌로 인한 에너지 과소비 현상과 발열 등이 발생하지 않는 것입니다.

Q. 실리콘 포토닉스가 상용화된 미래의 모습이 기대되는데요. 실리콘 포토닉스가 상용화된다면 어떤 변화가 있을까요?

A. 이미 글로벌 반도체 업계에서는 상용화 단계에 돌입했다는 평가가 나오고 있습니다. 몇몇 파운드리 기업에서는 수년 전부터 실리콘 포토닉스의 파운드리 서비스를 제공하고 있으며, 연구 개발 수준을 넘어 실제 제품 개발 단계로 전환된 상황입니다.

또한, 여러 기업에서 AI 가속기를 비롯해, 양자 컴퓨팅 시스템, 데이터 센터 등 고성능 연산이 필요한 영역에 실리콘 포토닉스를 도입하고 있는데요. 기존 전자회로 기반의 컴퓨팅 시스템의 물리적 한계로 지적되고 있는 메모리-프로세서 간의 데이터 병목 현상 등을 해결할 수 있는 독보적인 잠재력을 갖추고 있다고 생각합니다.

가장 즉각적으로 활용할 수 있는 분야는 데이터 인터커넥트 분야인데요. 데이터센터의 서버 랙 간의 연결이나 보드와 보드, 심지어 반도체 칩과 칩 사이의 연결 과정에 실리콘 포토닉스를 활용할 수 있을 것입니다. 이렇게 된다면, 에너지 효율은 극대화하면서 정보 전송량을 대폭 늘릴 수 있습니다. 현재 데이터센터의 전력 소비 중 상당 부분이 데이터 전송과 발열을 잡는 냉각 등에 사용되는 상황에서 이는 매우 중요한 혁신이 될 것입니다.

최근 D램이나 낸드플래시(NAND flash, 이하 낸드) 등 반도체 제품의 트렌드를 살펴보면, 얼마나 높이 적층할 수 있는지가 중요한 이슈인데요. 이러한 적층 구조는 층수가 높아질수록 더욱 확장된 대역폭을 요구하게 되는데, 기존의 전자회로로는 이에 충족할 수 있는 대역폭을 제공할 수 없다는 물리적인 한계가 존재합니다. 실리콘 포토닉스는 이러한 한계를 해결하는 데 최적의 솔루션이 될 것으로 생각합니다.

지구의 열까지 식혀줄 ‘극저온 식각’

극저온 식각은 반도체 공정의 한계를 극복하고, 지구 온난화 완화에도 기여할 수 있는 혁신적인 기술이다. 한양대학교 정진욱 전기공학과 교수는 극저온 식각에 대해 “반도체의 품질 향상과 더불어 생산성까지 향상할 수 있을 것”이라고 평가했다.

Q. 극저온 식각이란 무엇인가요?

A. 기존에 사용하던 식각에 관해 간단히 설명해 드리는 게 좋을 것 같은데요. 웨이퍼를 액체에 담갔다가 건지는 형태의 습식 식각은 식각 속도는 빠르지만 자유롭게 움직이는 액체 때문에 정밀도가 떨어지는 단점이 있습니다. 이를 보완하기 위해 등장한 것이 플라즈마를 활용한 건식 식각입니다. 하지만 건식 식각의 경우, 고온의 플라즈마를 이용하는 과정 등이 매우 복잡하고 많은 시간이 소요된다는 단점이 있습니다.

최근, 고도화되는 반도체 공정에 의해 고종횡비* 패턴을 식각해야 하는 경우가 늘어나고 있습니다. 플라즈마 식각은 고종횡비 패턴 시각을 위해 매우 복잡한 화학반응을 일으켜야 합니다. 측면 식각을 막기 위한 차단막(Passivation Layer)도 필수적이죠. 차단막을 도포하면서 식각을 진행해야 하니, 식각의 속도가 느려지는 한계가 있습니다. 이러한 한계를 돌파하기 위해 등장한 기술이 극저온 식각입니다.

* 고종횡비(High Aspect Ratio): 가로(폭) 대비 세로(높이) 비율이 매우 큰 구조의 의미로 식각 공정에서 고종횡비를 구현하기 위해선 더욱 좁고 깊게 식각을 진행해야 한다.

극저온 식각은 극저온 환경에서 대부분 물질의 성질이 변화한다는 점에서 착안한 기술입니다. 먼저, 영하 80℃ 이하의 극저온 환경을 조성하면, 웨이퍼의 성질에도 변화가 발생합니다. 물이 영하에서 얼어붙어, 표면이 단단해지듯 웨이퍼 표면에도 비휘발성 보호층이 형성되는 것이죠.

이러한 보호층은 별도의 공정을 통한 차단막 형성 없이도 측면 식각을 막아주기 때문에 더욱 뚜렷한 수직 식각을 구현할 수 있습니다. 차단막 도포를 위한 화학 가스를 사용하지 않으니, 식각 공정에 사용되는 가스가 단순해지고, 덕분에 식각 속도 상승과 수직 모양의 정밀한 식각이 가능해지는 것입니다.

Q. 극저온 식각이 반도체 공정에 적용될 경우, 어떠한 장점들이 있을까요?

A. 우선, 기존 식각 기술 대비 약 3배 정도 더 빠른 식각 속도(Etch Time) 덕분에 생산성이 혁신적으로 개선된다는 점입니다.

현재는 고종횡비 식각이 많이 필요한 낸드 공정에서 일부 적용되고 있는데요. 실제 최근 발표된 한 기업의 연구 논문에 따르면, 400단의 낸드 메모리를 식각하는 데 30여 분가량이 소요된 것으로 알려졌습니다. 90여 분 이상 소요되는 기존 식각과 비교하면 혁신적인 속도라고 할 수 있죠. 이처럼 압도적인 성능을 보이는 만큼 추후엔 D램 공정에서도 활용될 것으로 예상하고 있습니다.

특히, 반도체 제품의 품질과 생산성 향상뿐 아니라 환경 측면으로도 큰 장점이 있을 것으로 생각하는데요. 극저온 식각을 사용할 경우, 기존에 복잡한 화학반응을 위해 사용하던 화학 가스의 사용을 90% 이상 줄일 수 있습니다. 해당 가스들은 온실효과를 유발하는데요. 이러한 가스의 사용이 획기적으로 줄어드니 온실효과 저감 효과도 기대할 수 있죠.

물론, 극저온 환경을 조성하기 위한 장비 등 설비 확충에 많은 비용과 시간이 필요하다는 점과 극저온 식각에서 사용되는 별도의 가스를 공급하는 기업이 현재로썬 많지 않다는 점 등 작은 문제도 있습니다. 하지만, 극저온 식각은 비약적으로 빨라진 식각 속도로 인한 전력 소비 저감 효과를 비롯해 반도체 품질 개선과 생산성 향상, 온실효과 저감 효과까지 기대할 수 있는 만큼, 많은 기업이 관심을 가지고 투자해야 한다고 생각합니다.

AI 시대를 이끌어갈 새로운 패러다임, ‘유리 기판’

반도체 기술이 고도화됨에 따라 패키징의 중요성이 커지고 있으며, 기판 소재에도 혁신적인 변화가 나타나고 있다. 최근 크게 주목받는 유리 기판에 관해 알아보기 위해 연세대학교 김현재 전기전자공학과 교수를 만나봤다. 김 교수는 “AI 시대를 위한 AI 반도체에는 유리 기판은 필수적”이라고 강조했다.

Q. 유리 기판이란 무엇인가요?

A. 반도체 유리 기판이란, 기존에 사용하던 유기 기판과 실리콘 기판을 대체할 수 있는 차세대 패키징 기술입니다. 반도체 소자와 회로를 물리적으로 지지하는 기판은 단순히 지지체의 역할뿐 아니라 열을 효과적으로 분산 관리해야 하고, 효율적인 전기 절연과 신호 전달의 매개체 역할까지 담당하는데요.

유리 기판은 높은 전기 절연성과 열 안정성 그리고 우수한 평탄도 등을 자랑하며, 미래 반도체의 핵심 기술이 될 것이라는 기대를 받고 있습니다. 유리 기판에 대해 자세히 설명해 드리기 위해선 기존에 사용하던 기판에 대해 간단히 알아볼 필요가 있습니다.

기존 유기 기판은 에폭시를 도포한 코어에 미세회로를 집적하는 방식으로, 표면이 다소 거칠기 때문에 미세패턴을 새기기에 불리했습니다. 하지만 유리 기판의 경우, 표면의 거칠기(평탄도)가 10nm(나노미터)로 유기 기판(400~600nm) 대비 40~60배가량 평탄합니다. 실제로 특정 기업에서는 유기 기판 대비 유리 기판을 사용할 경우, 10배 이상의 미세한 회로 밀도를 구현할 수 있다고 밝히기도 했죠.

실리콘 기판의 경우, 높은 수준의 평탄도와 열 안정성을 갖춰 고성능 반도체 제조에 유기 기판 대신 채용됐지만, 가격이 비싸고 열전도율이 높다는 단점이 있었습니다. 하지만 유리 기판은 실리콘 기판 수준의 평탄도와 상당한 수준의 열 안정성을 보이면서도 열전도율은 실리콘 기판 대비 150배 정도로 낮은 수준인데요. 덕분에 유리 기판을 사용하면 반도체 칩 전반에 열이 퍼지지 않게 관리하기에도 훨씬 쉽다는 장점이 있습니다.

이 외에도 유리 기판을 사용할 경우, MLCC* 칩 등을 기판 안으로 내장할 수 있어, 반도체 칩을 더욱 얇게 만들 수 있다는 장점이 있습니다. 또한 실리콘 기판 대비 획기적으로 저렴하기 때문에 고성능 반도체 제조를 위한 비용도 줄어들 것으로 전망됩니다.

* MLCC(Multilayer Ceramic Capacitor, 다층 세라믹 캐패시터): 여러 개의 세라믹 절연층과 전극층을 적층해 만든 캐패시터. 전자 기기에서 전압 조절, 전원 안정화, 신호 필터링 등의 역할을 수행하는 핵심 소자

Q. 그렇다면 가까운 시일 내에 유리 기판이 널리 사용될 것으로 생각하시나요?

A. 네. 이미 유리 기판과 관련해서는 다양한 기업에서 개발과 생산이 이어지고 있는데요. 지난 1월 미국 라스베이거스에서 열린 CES 2025[관련기사]에서도 SKC가 공개한 유리 기판이 큰 관심을 끌기도 했습니다. 이 외에도 국내외 여러 기업이 유리 기판 개발과 생산에 집중하고 있습니다.

유리 기판이 상용화된다면, 반도체 산업에서도 큰 변화가 예상됩니다. 열전도율이 낮다는 특징 덕분에 지금까지 발열이 문제가 됐던 여러 분야에서 혁신적인 기술 개선을 이룰 수 있을 것입니다.

최근 메모리 업계의 뜨거운 관심을 받고 있는 HBM의 경우, 고대역폭의 데이터 전송 과정에서 발생하는 열을 제어하는 데 있어서 유리 기판이 하나의 유의미한 솔루션이 될 것으로 생각합니다. 또한, 개개인이 사용하는 스마트폰이나 태블릿, 노트북 등의 발열 문제 해결에도 큰 영향을 끼칠 것이며, 데이터센터의 발열 관리에도 큰 도움이 될 수 있을 것입니다.

물론, 아직 해결할 숙제가 없는 것은 아닙니다. 유리라는 소재 특성상 구멍을 뚫는 과정에서 미세한 균열이 발생하는 등 난제가 남아 있습니다. 하지만, 이러한 난제가 해결된다면 AI 시대를 이끌어갈 새로운 패러다임을 만들 것임이 분명하다고 생각합니다.

지금까지 실리콘 포토닉스, 극저온 식각, 유리 기판에 관한 이야기를 각 분야의 전문가들에게 들어봤다. 인류가 써내려 온 반도체 기술 한계 돌파의 역사에는 항상 이러한 혁신적인 기술들이 존재했다. 이 기술들이 반도체와 우리의 삶에 어떤 혁신을 가져올지 함께 지켜보자.

SK하이닉스가 3월 17일부터 21일(현지 시간)까지 미국 캘리포니아주 새너제이(San Jose)에서 열리는 ‘GTC(GPU Technology Conference) 2025’[관련링크]에 참가해, AI 시대를 선도하는 메모리 기술을 선보였다.

GTC는 엔비디아(NVIDIA)가 매년 개최하는 세계 최대 AI 전문 콘퍼런스다. 올해는 ‘What’s Next in AI Starts Here’라는 슬로건 아래 약 1,000개 이상의 세션과 300개 이상의 전시가 진행됐으며, AI 관련 최신 기술과 솔루션이 공유됐다.

▲ GTC 2025 행사장 내부 SK하이닉스 전시 부스

이번 행사에서 SK하이닉스는 ‘Memory, Powering AI and Tomorrow(메모리가 불러올 AI의 내일)’라는 주제로 전시 부스를 운영하며 ▲AI/DC(Data Center) ▲HBM* ▲온디바이스(On-Device) ▲오토모티브(Automotive) 등 네 가지 주요 영역에서 AI 혁신을 가속하는 메모리 제품들을 소개했다. 특히, HBM 섹션에서는 현재 개발 중인 HBM4 12단 모형을 공개하며 압도적인 기술 우위를 선보였다.

* 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

▲ GTC 2025 행사장 내 SK하이닉스 전시 부스(AI/DC 섹션)

AI/DC 섹션에는 대규모 데이터 처리와 저장에 최적화된 기업용 SSD(Enterprise SSD, eSSD) ▲PEB110 ▲PS1010 ▲PE9010 등과 데이터센터용 DIMM* 제품인 ▲DDR5 RDIMM과 ▲MRDIMM, 세계 최고 사양의 그래픽 메모리 ▲GDDR7이 전시됐다. 또한, DDR5 기반의 CXL* 제품인 ▲CMM-DDR5과 AI 서버용 저전력 D램 모듈인 ▲SOCAMM* 등 차세대 AI 메모리도 함께 선보여 눈길을 끌었다. 회사는 LPDDR5X와 서버용 메모리 시장에서의 경쟁력을 바탕으로 SOCAMM 시장이 개화하는 시기에 맞춰 양산을 시작해 AI 메모리 포트폴리오를 확대해 나갈 계획이다.

* DIMM(Dual In-line Memory Module): 여러 개의 D램이 기판에 결합한 모듈
* 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
* SOCAMM(Small Outline Compression Attached Memory Module): 기존의 서버용 메모리 모듈보다 더 작은 폼팩터를 가지면서 전력 효율이 높은 LPDDR5X 기반 차세대 메모리 모듈

HBM 섹션에서 가장 주목받은 제품은 단연 HBM4였다. 이번 행사에서 처음 공개된 SK하이닉스의 HBM4는 베이스 다이(Base Die) 성능을 대폭 개선하고, 전력 소모를 획기적으로 줄이는 방향으로 개발 중이다. 회사는 AI 메모리 솔루션인 HBM4를 선보이며 업계 선도적 위치를 더욱 공고히 할 것이라고 설명했다. 또한, 현존 최고 성능과 용량을 갖춘 HBM3E 12단 제품[관련기사]과 엔비디아의 ‘GB200 그레이스 블랙웰 슈퍼칩(GB200 Grace Blackwell Superchip)’을 함께 전시해 시장에서의 경쟁 우위를 증명했다.

▲ GTC 2025 행사장 내부 SK하이닉스 전시 부스(온디바이스 섹션)

온디바이스 섹션에는 디바이스 자체에서 데이터 처리와 AI 연산을 수행할 수 있도록 최적화된 ▲LPDDR6 ▲LPCAMM2 ▲PCB01 ▲ZUFS 4.0 등의 고성능·저전력 메모리 솔루션들이 소개됐다.

▲ GTC 2025 행사장 내부 SK하이닉스 전시 부스(오토모티브 섹션)

오토모티브 섹션에서는 ▲HBM2E ▲LPDDR5 ▲UFS 3.1 ▲Gen4 SSD 등의 차량용 메모리 솔루션을 선보이며, 자율주행 및 미래 모빌리티 시대를 앞당길 혁신 기술을 제시했다.

이번 행사에서는 오프라인 전시 부스와 함께 온라인 방문객들을 위한 버추얼 부스(Virtual Booth)도 마련됐다. [관련링크] 회사는 지난해 성과와 함께 서버 솔루션, PS1012, GDDR7, CMM-DDR5 등의 주요 제품 정보를 웹 브로슈어로 제공하고, HBM, 1c DDR5*, Automotive 등의 혁신 솔루션을 소개하는 영상을 공개해 방문객들이 SK하이닉스의 지속적인 기술 리더십을 확인할 수 있게 했다.

* 10나노급 6세대(1c) 미세공정을 적용한 16Gb(기가비트) DDR5 D램. 10나노급 D램 공정 기술은 1x-1y-1z-1a-1b 순으로 개발돼 1c는 6세대다. 2024년 8월 SK하이닉스가 세계 최초로 개발에 성공했다.

▲ AI시대 HBM의 중요성에 대해 발표 중인 박정수 TL(HBM상품기획)

회사는 전시 외에도 발표 세션을 통해 업계 관계자들과 인사이트를 공유했다. 박정수 TL(HBM상품기획)은 ‘High-Bandwidth Memory: Backbone of High Performance Computing and AI(HBM: 고성능 컴퓨팅 및 AI의 핵심)’라는 주제로 발표를 진행하며, HBM 기술의 발전과 SK하이닉스의 독보적인 리더십을 강조했다.

▲ SK하이닉스의 차량용 메모리에 대해 발표 중인 김기홍 TL(Mobility사업)

김기홍 TL(Mobility사업)은 온라인 세션을 통해 ‘Preparing for the Future: Automotive Memory and Storage requirements(미래 전략: 차량용 메모리 및 스토리지 요구 사항)’라는 주제로 자동차 산업에서의 메모리 및 스토리지 특성과 SK하이닉스의 전략을 소개했다.

SK하이닉스는 “AI 기술이 급속도로 발전하는 가운데, 메모리 솔루션의 중요성도 더욱 커지고 있다”며, “이번 GTC 2025에서 AI 시대를 위한 최적의 메모리 솔루션을 선보이며 원팀 파트너십을 바탕으로 글로벌 AI 기업들과의 협력을 더욱 강화할 것”이라고 밝혔다.

지난 21일 용인시의 건축 허가가 승인됨에 따라, 용인 반도체 클러스터에 건설되는 SK하이닉스 1기 팹이 본격 착공에 들어갔다.

용인 반도체 클러스터는 총 415만m2 (약 126만 평) 규모 부지에 SK하이닉스 팹 약 60만 평, 소부장 업체 협력화단지 14만 평, 인프라 부지 12만 평으로 용인시 처인구 원삼면에 조성되는 반도체 산업단지이다.

이곳에 SK하이닉스는 총 4기의 팹을 순차적으로 조성할 예정이며, 첫 번째 팹은 ’27년 5월 준공 목표로 건설해 나갈 예정이다.

SK하이닉스 용인캠퍼스는 HBM을 비롯한 차세대 D램 메모리 생산 거점으로서 급증하는 AI 메모리 반도체 수요를 적기에 대응해 회사의 중장기 성장 기반을 주도할 예정이다.

이와 더불어, 클러스터 내 50여 개 반도체 소부장 기업과 함께 대한민국 반도체 생태계 경쟁력을 제고하는 역할도 수행할 예정이다.

▲ SK하이닉스 용인 반도체 클러스터 건설 현장

SK하이닉스가 1월 7일(이하 현지시간)부터 10일까지 나흘간 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 IT/가전제품 전시회 ‘CES 2025(Consumer Electronics Show 2025)’에 참가했다.

올해 CES는 ‘연결하고, 해결하며, 발견하라: 뛰어들다(Connect, Solve, Discover: DIVE IN)’를 주제로 개최됐으며, 전 세계 글로벌 ICT 기업들의 기술력을 엿볼 수 있는 다양한 전시가 진행됐다.

SK하이닉스는 SK멤버사*와 함께 ‘혁신적인 AI 기술로 지속가능한 미래를 만든다(Innovative AI, Sustainable tomorrow)’를 주제로 전시관을 꾸미고, 지속가능한 미래를 위한 다양한 AI 메모리 기술력을 선보이며, SK의 미래 비전을 제시했다.

놀라운 기술력으로 CES 2025를 빛낸 SK 전시관(이하 SK관)을 함께 살펴보자.

* SK하이닉스, SK텔레콤, SKC, SK엔무브 등

지속가능한 미래, AI로 그리다

‘AI’와 ‘지속가능성’을 핵심 테마로 590여 평 규모의 전시관을 꾸민 SK는 AI 기술력을 활용해 개인의 생활과 공공 분야 서비스를 혁신하는 인프라 구축 모델을 선보이며, 지속가능한 미래를 만들겠다는 의지를 전시에 담아냈다.

SK관은 크게 ▲AI 데이터센터(Data Center, DC) ▲AI 서비스(Service) ▲AI 생태계(Eco-system)로 파트를 구성했다. 각 파트에서는 SK멤버사들의 최신 AI 기술과 AI를 활용한 다양한 서비스 및 시스템 등을 확인할 수 있었다.

SK관 외부에는 데이터의 최소 단위인 비트(bit)를 파도(Wave)처럼 형상화한 그래픽을 구현해 관람객들의 발길을 끌어모았다. 여기에는 데이터와 ICT 기술이 세상을 바꾸는 파도가 될 것이라는 의미를 담았다.

또한, AI 시대에서 핵심적인 역할을 하게 될 데이터센터를 형상화한 전시관에는 SK하이닉스의 AI 메모리 반도체를 비롯해 더욱 효율적이고 안정적인 데이터센터 운영을 위한 AI 솔루션들을 확인할 수 있었다.

우리가 일상생활에서 활용할 수 있는 다양한 AI 서비스와 함께, AI 전문 회사인 가우스랩스[관련기사]를 비롯해, SK멤버사들과 지속적인 협력 관계를 맺고 있는 글로벌 AI 파트너사(SGH, 람다, 앤트로픽, 퍼플렉시티 등)의 소식을 함께 전하기도 했다.

SK관을 방문한 관람객들은 “AI 구현을 위한 데이터센터 혁신 기술뿐만 아니라 AI 활용 방안 등에 대한 자세한 내용을 확인할 수 있어 유익했다”고 소감을 밝혔다.

혁신적인 AI 기술력 선보인 SK하이닉스

SK하이닉스는 이번 CES 2025에서 ▲AI 데이터센터와 ▲AI 서비스 파트에 최신 AI 메모리 반도체 제품을 전시했다. 회사는 이와 관련해 “AI를 활용해 지속가능한 미래를 실현하려는 SK의 비전에 적극 동참하며, 이번에 전시된 혁신적인 AI 메모리 반도체 제품들은 SK의 비전을 실현하는 데 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

1. 압도적 성능의 AI 메모리 반도체, 데이터센터를 혁신하다

AI 데이터센터 전시관에서 가장 먼저 눈길을 끄는 제품은 기업용 SSD(Enterprise SSD, 이하 eSSD)다. 대규모 데이터 처리와 저장에 최적화된 eSSD는 데이터센터의 핵심 구성요소로 최근, 데이터양이 기하급수적으로 증가하면서 중요성이 더 부각되고 있다.

▲ AI 데이터센터 전시관에 전시된 SK하이닉스와 솔리다임의 eSSD 제품군

▲ AI 데이터센터 전시관에 전시된 SK하이닉스와 솔리다임의 eSSD 제품군

▲ AI 데이터센터 전시관에 전시된 SK하이닉스와 솔리다임의 eSSD 제품군

▲ AI 데이터센터 전시관에 전시된 SK하이닉스와 솔리다임의 eSSD 제품군

▲ AI 데이터센터 전시관에 전시된 SK하이닉스와 솔리다임의 eSSD 제품군

▲ AI 데이터센터 전시관에 전시된 SK하이닉스와 솔리다임의 eSSD 제품군

이에, SK하이닉스는 176단 4D 낸드플래시(NAND Flash, 이하 낸드) 기반의 데이터센터 eSSD인 ▲PS1010 E3.S를 비롯해 ▲PE9010 M.2, 238단 4D 낸드 기반의 ▲PEB110 E1.S, QLC* 기반 61TB(테라바이트) 제품인 ▲PS1012 U.2* 등 압도적인 성능의 eSSD 제품을 선보였다.

* 낸드플래시는 한 개의 셀(Cell)에 몇 개의 정보(비트 단위)를 저장하느냐에 따라 SLC(Single Level Cell, 1개)-MLC(Multi Level Cell, 2개)-TLC(Triple Level Cell, 3개)-QLC(Quadruple Level Cell, 4개)-PLC(Penta Level Cell, 5개) 등으로 규격이 나뉨. 정보 저장량이 늘어날수록 같은 면적에 더 많은 데이터를 저장할 수 있음
* U.2: SSD의 형태를 칭하는 폼팩터(FormFactor)의 일종으로 2.5인치 크기의 SSD로 주로 서버나 고성능 워크스테이션(Workstation)에서 사용됨. 대용량 저장과 높은 내구성이 특징

여기에는 자회사 솔리다임(Solidigm)이 작년 11월 개발한 ▲D5-P5336 122TB 제품도 포함됐다. 이 제품은 현존 최대 용량을 자랑하며, 높은 수준의 공간 및 전력 효율성까지 갖춰 AI 데이터센터 고객들로부터 큰 관심을 받았다.

▲ SK 전시관에 전시된 HBM3E 16단 제품

▲ SK 전시관에 전시된 HBM3E 16단 제품

▲ 엔비디아(NVIDIA)의 GB200에 적용된 HBM3E

고도화된 AI 구현을 지원하는 대용량 메모리 제품도 소개했다. SK하이닉스는 최근 AI 메모리 제품으로 많은 관심을 받는 HBM*의 최신 제품인 ▲16단 HBM3E를 공개했다. 이 제품은 1.2TB 이상의 대역폭과 48GB(기가바이트)의 용량을 갖춘 현존 최고 사양의 HBM으로 업계 관계자와 관람객으로부터 큰 관심과 호응을 얻었다.

* 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

▲ GDDR6-AiM과 AiMX

이와 함께, 데이터센터용 DIMM* 제품군인 ▲DDR5 RDIMM과 ▲MRDIMM* 등도 선보였다. 2024년, SK하이닉스는 업계 최초로 10nm 공정의 6세대 기술(1cnm)을 기반으로 한 DDR5를 개발했으며, 이 기술이 적용된 DDR5 RDIMM은 기존 제품 대비 동작 속도는 11%, 전력 효율은 9% 향상된 제품이다.

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

▲ CMM-DDR5와 CMM-Ax

▲ CMM-DDR5와 CMM-Ax

차세대 인터페이스로 주목받는 DDR5 기반의 CXL* 제품으로 최대 128GB의 개별 용량과 초당 35GB의 대역폭을 자랑하는 ▲CMM-DDR5* 역시 큰 관심을 받았다. 부스에서는 카드 형태의 CXL 메모리 제품인 ▲CMM-Ax의 모습도 확인할 수 있었다. CMM-Ax는 내부에 NMP(Near Memory Processing) 장치를 탑재해 연산 기능을 더한 제품으로, 최대 512GB 용량과 초당 76.8GB 대역폭의 압도적인 성능을 보인다.

* 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
* CMM-DDR5: CXL 기술을 적용한 DDR5 기반 메모리 모듈로, 기존 대비 대역폭을 50% 확장하고 메모리 용량을 두 배로 늘려 고성능 컴퓨팅(HPC)과 AI 응용에서 탁월한 성능을 발휘함. SK하이닉스의 CMM-DDR5는 AI 추론 및 인메모리 데이터베이스(DB) 환경에서 데이터 접근 속도와 자원 활용을 최적화해 데이터 처리 효율을 크게 높임

▲ GDDR6-AiM과 AiMX

부스에서는 PIM* 제품군 역시 찾아볼 수 있었다. 초당 16Gb(기가비트)의 속도로 데이터를 처리하는 GDDR6에 연산기능을 더한 ▲GDDR6-AiM은 CPU/GPU와 함께 사용할 경우, 특정 조건에서 연산 속도가 최대 16배 이상 빨라지는 제품이다. 또한 가속기 카드 제품인 ▲AiMX*를 전시하며, AI 데이터센터를 혁신하는 ‘풀 스택 AI 메모리 프로바이더(Full Stack AI Memory Provider)’로서의 면모를 뽐냈다.

* PIM(Processing-In-Memory): 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

2. 일상 속 AI의 발견, ‘온디바이스 AI’

SK하이닉스는 데이터센터용 AI 메모리 제품에 이어 일상에서 사용하는 디바이스에 최적화된 온디바이스 AI* 제품들도 선보였다. LPCAMM2, ZUFS 4.0, PCB01 등 혁신적인 제품들은 전시 내내 많은 관람객의 이목을 끌었다.

* 온디바이스(On-Device) AI: 물리적으로 떨어진 서버의 연산을 거치지 않고 기기 자체에서 AI 기능을 구현하는 기술. 스마트폰 기기가 자체적으로 정보를 수집하고 연산하기 때문에 AI 기능의 반응 속도가 빨라지고 사용자 맞춤형 AI 서비스 기능도 강화되는 장점이 있음

▲ LPCAMM2

▲ LPCAMM2

먼저, 저전력, 고성능, 모듈 방식으로 구현한 ▲LPCAMM2*는 여러 개의 LPDDR5X*를 하나로 묶은 모듈로 기존 SODIMM* 두 개를 하나로 대체하는 성능을 제공한다. 저전력 특성에 더해, 공간 절약까지 가능해 최근 온디바이스 AI 제품으로 주목받고 있다.

* LPCAMM2(Low-Power Compression Attached Memory Module): 데스크톱/노트북/태블릿용 메모리를 차세대 모듈 규격(CAMM)에 맞춰 개발한 제품. 기존 모듈 대비 단면 구성으로 두께가 반으로 줄고, 고용량 저전력의 특성을 지니고 있음
* 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

▲ ZUFS

▲ ZUFS

함께 전시된 ▲ZUFS* 4.0은 스마트폰에서 온디바이스 AI를 구현하는 데 최적화된 낸드 솔루션으로, 업계 최고 성능을 자랑한다. 기존 UFS와 달리, 데이터를 용도와 사용 빈도에 따라 다른 공간에 저장해 스마트폰 OS의 동작 속도와 저장 장치의 관리 효율성을 높인다는 특징이 있다. SK하이닉스는 이 제품 사용 시, 장시간 사용 환경에서 기존 UFS 대비 앱 실행 시간이 약 45% 개선되며, 성능 저하에 따른 제품 수명이 40% 늘어난 것을 확인했다.

* ZUFS(Zoned Universal Flash Storage): 디지털카메라, 휴대전화 등 전자제품에 사용되는 플래시 메모리 제품인 UFS의 데이터 관리 효율이 향상된 제품

▲ PCB01

▲ PCB01

▲PCB01은 온디바이스 AI PC에 최적화된 고성능 PCIe 5세대 SSD 제품이다. 연속 읽기 속도는 초당 14GB, 연속 쓰기 속도는 초당 12GB로 업계 최고 수준의 속도를 자랑한다. 또한, 전력 효율 역시 이전 세대 대비 30% 이상 개선되며 대규모 AI 연산 작업의 안정성을 제공한다.

이처럼 SK하이닉스는 CES 2025를 통해 데이터센터와 온디바이스 AI를 포괄하는 다양한 제품을 선보이며 기술의 폭넓은 적용 가능성을 제시했다. 회사는 “CES 2025에서 선보인 압도적인 성능의 AI 메모리 제품들을 통해 명실공히 ‘풀 스택 AI 메모리 프로바이더’의 면모를 선보였으며, AI 분야의 리더십을 확고히 다졌다”고 평가하며, “앞으로도 지속가능한 미래를 위해 AI 혁신을 지속적으로 추진할 것”이라고 밝혔다.

1. HBM부터 낸드까지, 탄탄히 쌓은 AI 메모리 포트폴리오

2024년에도 인공지능(AI) 열풍이 거셌다. 특히 올해는 텍스트 기반에서 멀티모달*로 나아가기 위한 연구·개발도 활발히 진행됐다. SK하이닉스는 D램부터 낸드까지 AI 메모리 라인업을 빈틈없이 채우며 시장에 대응했다. 멀티모달 시대를 앞당기기 위한 차세대 메모리 연구에도 적극 나섰다. 이를 통해 회사는 AI 메모리 리더십을 공고히 하며 명실상부한 글로벌 No.1 AI 컴퍼니로 자리매김했다.

세계 최초 HBM3E 양산 및 HBM3E 16단 개발 공식화

HBM* 분야에서의 세계 기록은 올해도 쏟아졌다. SK하이닉스는 지난 3월 세계 최초로 ‘HBM3E’를 양산하며 AI 메모리 선도 기업으로서 위상을 다졌다[관련기사]. HBM3E는 초당 최대 1.18TB(테라바이트)의 데이터를 처리하는 제품으로, 회사는 개발을 알린 지 7개월 만에 양산하는 성과를 냈다. 9월에는 36GB(기가바이트) 용량의 ‘HBM3E 12단’을 세계 최초로 양산했다[관련기사]. 빠른 양산으로 압도적 기술력을 증명한 회사는 11월 현존 최대 용량인 ‘HBM3E 16단(48GB)’ 개발도 공식적으로 알렸다[관련기사].

AI 메모리를 위한 투자·협력 확대

지난 4월 SK하이닉스는 AI 메모리의 경쟁력을 높이고자 활발한 투자·협력에 나섰다. 먼저 미국 인디애나 주와 투자 협약을 맺고, 어드밴스드 패키징 공장 설립을 본격화했다[관련기사]. TSMC와의 기술 협력도 추진했다[관련기사]. 이로써 회사는 베이스 다이(Base die)에 로직(Logic) 공정을 적용한 HBM4를 선보이고, 고객·파운드리·메모리 간 협업을 강화하겠다는 계획을 밝혔다. 청주 M15X를 D램 생산기지로 결정했다는 소식 또한 전하며[관련기사], 20조 원 이상 투자해 급증하는 HBM 수요에 대응하겠다고 강조했다.

AI를 위한 낸드 혁신 가속화

낸드 분야에서의 성과도 빛났다. 5월, 회사는 온디바이스(On-Device) AI용 낸드 솔루션 ‘ZUFS* 4.0’ 개발에 성공했다[관련기사]. 6월에는 거대언어모델(LLM)*을 1초 내에 구동하는 온디바이스 AI PC용 SSD ‘PCB01’을 개발했고[관련기사], 9월과 12월에는 데이터 전송 속도가 32GT/s(초당 기가트랜스퍼)에 달하는 데이터센터용 SSD ‘PEB110 E1.S[관련기사]’와 AI 데이터센터용 SSD ‘PS1012 U.2[관련기사]’를 각각 개발했다. 11월에는 세계 최고층 ‘321단 낸드’를 양산하기 시작했다[관련기사]. 3-플러그* 기술로 적층 한계를 돌파하고, 성능 및 생산성을 높인 이 제품은 AI향 고성능·저전력 시장에서 활약할 것으로 기대를 모은다.

주력 D램 제품 및 차세대 AI 메모리 성과 공개

SK하이닉스는 주력 D램 제품군에서도 혁신을 이어갔다. 7월에는 세계 최고 사양의 ‘GDDR7’을 공개했다[관련기사]. 기존 대비 60% 빠른 이 제품은 고사양 3D 그래픽 작업은 물론 AI 구동 등에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다. 8월에는 세계 최초로 ‘10나노급 6세대(1cnm) 미세공정을 적용한 DDR5’ 개발 소식을 알렸다[관련기사]. 혁신적인 1cnm 기술은 차세대 HBM, LPDDR6, GDDR7에도 적용될 예정이다.

회사는 차세대 AI 메모리도 꾸준히 준비했다. 관련해 9월에는 PIM* 기반 가속기 카드인 ‘AiMX’의 성능을 시연했고[관련기사], 10월에는 ‘CMM-Ax’ 등의 CXL®* 기반 솔루션을 다채롭게 선보였다[관련기사].

이렇게 올 한 해 SK하이닉스는 HBM, 낸드 솔루션, 주력 D램 제품에서 기술 혁신을 이뤄내며 풀스택 AI 메모리 프로바이더로 나아가기 위한 내실을 다졌다.

2. 소통·가족 친화적 프로그램으로 강화한 기업문화

SK하이닉스의 혁신은 활발한 소통을 기반으로 한 원팀(One Team) 문화, 가족 친화적 기업문화에서 비롯된다. 올해도 회사는 구성원과 소통하고, 구성원 및 구성원 가족을 대상으로 축제의 장을 마련하는 등 기업문화 활성화에 공을 들였다.

다양한 소통 프로그램으로 원팀 결속력 증대

SK하이닉스의 활발한 소통 행보는 연초부터 이어졌다. 2월에는 CEO와 구성원이 함께하는 ‘The 소통’을 개최했다[관련기사]. 행사에는 곽노정 대표이사 사장과 주요 경영진, 구성원이 참석해 경영 현안에 대해 터놓고 이야기 나눴다. 5월에는 New CoC* 실천 사례를 공유하는 ‘초세행 콘서트’를 열었고[관련기사], 9월에는 ‘SK하이닉스 미래포럼’을 개최해 반도체의 현재와 미래를 살폈다[관련기사]. 곽노정 사장, 주요 임원진, 국내 주요 대학 교수진과 구성원들이 한데 모인 이 행사에서는 수많은 인사이트와 비전이 공유됐다.

가족 친화적 프로그램으로 일과 가정의 양립 지원

5월과 9월에는 이천·청주·분당 캠퍼스에 축제의 장이 펼쳐졌다. SK하이닉스는 화합과 소통을 위한 콘서트 ‘The 캠퍼스 비긴어게인’을 봄·가을[관련기사]에 개최하며 구성원들에게 힐링의 시간을 선물했다. 구성원 리프레시 프로그램[관련기사]도 제공했다. 휴양과 자녀 교육을 동시에 누리는 ‘The 에듀캉스’, 가족·지인과 함께하는 휴양소 ‘The 캠프’를 운영해 구성원 가족의 행복감을 키워주었다. 사내 부부를 대상으로 가족사진 촬영 이벤트를 열고, 서로 배우고 성장하는 이야기를 소개하기도 했다[관련기사].

이처럼 회사는 소통 및 가족 친화 프로그램을 통해 혁신의 근간인 기업문화를 더욱 단단히 다져나갔다.

3. 인재 육성·지역 나눔·환경 보호 등 SV 창출에 앞장

SK하이닉스는 지난 2월 ‘행복나눔기금*’ 23억 원을 사회복지공동모금회에 기탁하며 2024년 사회적 가치(Social Value) 창출 활동을 본격화했다[관련기사]. 이를 시작으로 인재 육성, 지역사회 및 취약계층 지원, 탄소 저감 등 지속가능한 세상을 위한 SV 활동을 꾸준히 전개했다.

초·중·고·대학생 대상 폭넓은 미래 인재 육성

SK하이닉스는 반도체 미래 인재를 육성하기 위한 다양한 사업을 진행하고 있다. 올해 3월에는 ‘반도체 커리큘럼*’ 우수 학습자를 이천캠퍼스로 초청, 현장 투어 및 진로 상담을 제공해 많은 호응을 얻었다[관련기사]. 6월에는 대학교 학부생, 대학원생을 대상으로 ‘AiM* 이론 및 실습 교육’을 제공했다[관련기사]. 학생들의 높은 관심 속에 열린 이 행사는 “전문적이고 실용적인 AI 교육”이라고 평가받았다. 9월에는 하인슈타인* 참가생의 성과를 공유하는 ‘하인슈타인 올림피아드’를 개최하며[관련기사], 인재 양성에 앞장섰다.

보호 아동부터 취약 노인까지, 곳곳에서 나눔 활동

올해 구성원들은 유기동물을 비롯해 아동, 취약노인 등 도움이 필요한 소중한 존재들에게 나눔의 손길을 건넸다. 구성원 행복 쉐어링(Sharing) 프로그램 ‘나눔의 확실한 행복’에 참여한 구성원들은 4월, 8월, 9월에 걸쳐 유기동물 보호소[관련기사], 아동 보육시설[관련기사], 지역 농가[관련기사]에 방문해 일손을 거들었다. 회사는 10월, ‘청춘여행’[관련기사]과 ‘충북 SR포럼’[관련기사]도 개최했다. 청춘여행을 통해 취약노인에게 문화활동의 기회를 제공했고, 포럼을 통해 시니어의 삶의 질 향상, 디지털 역량 강화 방안을 모색했다.

기술·캠페인 차원의 다각적 친환경 활동

올해 SK하이닉스는 다각적 노력을 통해 지속가능한 환경을 조성하기도 했다. 기술적으로는 탄소관리위원회의 친환경 기술을 들 수 있다. 관련해 네온가스 재활용[관련기사], 공정용 대체가스 개발[관련기사], 고효율·저전력 스크러버 개발[관련기사], 저전력 펌프 개발[관련기사] 등의 성과를 공개했다.

캠페인 차원의 노력도 펼쳤다. 회사는 4월, 용인 반도체 클러스터 주변 하천인 안성천의 생물다양성을 보전하고자 ‘안성천 모니터링[관련기사]’을 진행했다. 11월에는 이천캠퍼스 주변 복하천의 수질을 보전·개선하기 위해 ‘물길봉사대[관련기사]’를 조직한 뒤 환경 정화 활동에 참여했다.

지금까지 2024년의 SK하이닉스를 되돌아봤다. 올해 SK하이닉스는 기술·문화·환경적으로 값진 성과를 기록하며 성장하는 시간을 보냈다. 2025년에도 회사는 탄탄한 기업문화를 바탕으로 사회적 가치를 창출하는 동시에 글로벌 AI 메모리 시장 1위의 자리를 굳건히 지켜나갈 계획이다.

▲ SC 2024에 참여한 SK하이닉스 부스

SK하이닉스가 17일부터 22일까지(미국시간) 미국 조지아주 조지아 월드 콩그레스 센터(Georgia World Congress Center)에서 열린 ‘슈퍼컴퓨팅 2024(Super Computing 2024, 이하 SC 2024)’에 참가해 HPC와 AI를 위한 최첨단 솔루션을 선보였다.

SC 2024는 1988년부터 매년 열리는 HPC 분야의 대표적 글로벌 콘퍼런스로, HPC와 AI 기술의 최신 동향을 공유하고 업계 전문가들이 교류하는 행사다.

올해 SK하이닉스는 ‘MEMORY, THE POWER OF AI’를 주제로 전시를 열어, HPC·AI 제품 시연과 함께 첨단 메모리와 스토리지 기술에 대한 발표를 진행했다. 회사는 이번 행사를 통해 SK하이닉스의 축적된 기술력을 선보이며 글로벌 시장에서의 AI 리더십을 입증했다.

AI 데이터센터 기술의 미래를 선도하는 솔루션

SK하이닉스는 글로벌 AI 메모리 시장에서의 기술 리더십을 보여주는 다양한 제품을 전시했다. 데이터센터 솔루션 섹션에서는 ▲HBM3E ▲DDR5 Server DIMM ▲Enterprise SSD 등 회사의 핵심 제품을 선보였다.

▲ 데이터센터 솔루션 섹션에 전시된 HBM3E

▲ 데이터센터 솔루션 섹션에 전시된 DDR5 Server DIMM

▲ 데이터센터 솔루션 섹션에 전시된 Enterprise SSD

데이터 처리 성능이 향상된 차세대 메모리 HBM3E가 전시되어 관람객들의 눈길을 끌었다. HBM3E[관련기사]는 현존하는 HBM* 제품 중 최대 용량인 36GB를 구현한 신제품으로, AI 메모리 시장을 선도하는 기술력을 통해 주요 고객사와의 협력을 한층 강화하고 있다. AI 반도체 제조사들이 점점 더 방대한 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 고용량 HBM이 필요함에 따라, SK하이닉스는 지난 9월 업계 최초로 12단 적층 D램 양산을 시작하며 반도체 시장 변화에 빠르게 대응했다.

* 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.

이와 함께, 회사는 DDR5 RDIMM(1cnm)을 공개해 큰 관심을 끌었다. 이 제품은 차세대 미세화 공정이 적용된 D램으로, 전력 효율이 높아져 데이터센터 전력 비용 절감에 기여할 것으로 기대된다. 또한 회사는 고성능 서버용으로 설계된 다양한 DDR5 모듈의 DDR5 MCRDIMM*과 DDR5 3DS RDIMM 등의 제품군을 소개했다.

* 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

이외에도 SK하이닉스는 기존 출시한 초고성능 PCIe* 5세대 제품 PS1010과 더불어, 데이터센터용 PCIe 5세대 eSSD(Enterprise SSD) 신제품 PEB110을 공개했다. PCIe 5세대 기술은 이전 세대보다 대역폭이 두 배로 넓어져 더 빠른 데이터 전송 속도를 제공하며, PEB110은 이를 통해 전력 효율과 성능이 크게 개선됐다.

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

HPC·AI 혁신 솔루션 한 자리에… 미래 기술로 성능 혁신을 보여주다

HPC·AI 솔루션 섹션에서는 차세대 메모리 기술을 통한 데이터 처리와 응용 성능 향상을 실감할 수 있도록 다양한 고성능 솔루션을 시연했다.

▲ HPC·AI 솔루션 섹션에서 시연 중인 CMM-DDR5

▲ HPC·AI 솔루션 섹션에서 시연 중인 PIM(AiMX)

SK하이닉스는 이번 행사에서 차세대 메모리 기술인 CXL(Compute Express Link)*을 적용한 CMM-DDR5*를 선보였다. CXL 메모리는 여러 컴퓨팅 장치가 메모리를 공유하여 데이터 전송 속도와 자원 활용도를 높이는 기술로, HPC와 AI 응용에 필요한 메모리 용량 확장을 지원한다. 이러한 CXL 메모리 기술이 적용된 CMM-DDR5 데모에서는 Intel® Xeon® 6 프로세서가 장착된 서버 플랫폼을 사용해 AI 데이터 처리 작업을 더 빠르게 수행하는 사례를 소개해 큰 호응을 얻었다.

* 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
* CMM-DDR5: CXL 기술을 적용한 DDR5 기반 메모리 모듈로, 기존 대비 대역폭을 50% 확장하고 메모리 용량을 두 배로 늘려 고성능 컴퓨팅(HPC)과 AI 응용에서 탁월한 성능을 발휘함. SK하이닉스의 CMM-DDR5는 AI 추론 및 인메모리 데이터베이스(DB) 환경에서 데이터 접근 속도와 자원 활용을 최적화해 데이터 처리 효율을 크게 높임

또한 회사는 PIM*기술을 활용한 AiMX*를 통해 최신 언어 모델인 LLaMA-3 70B의 실시간 처리 성능을 시연했다. 데이터센터의 언어 모델 서비스는 여러 사용자의 요청을 동시에 처리하는 방식으로 GPU 효율을 개선하고 있으나, 동시에 처리할 요청이 많아짐에 따라 이 과정에서 발생하는 결과물인 생성 토큰의 길이가 증가하여 GPU 효율이 낮은 Attention Layer*의 연산량이 커지는 문제가 있다. 이번에 공개된 SK하이닉스의 AiMX는 연산을 가속해 데이터 처리 속도를 높이고 전력 소모를 줄임으로써, 대량 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 고성능·저전력 솔루션으로서의 강점을 보여줬다.

* PIM(Processing-In-Memory): 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
* Attention Layer: 입력 데이터의 각 부분에 가중치를 부여하여 관련 정보에 더 집중하게 하는 메커니즘으로 언어모델에서 사용되는 핵심 알고리즘

▲ HPC·AI 솔루션 섹션에서 시연 중인 CXL Pooled Memory(Niagara 2.0)

▲ HPC·AI 솔루션 섹션에서 시연 중인 Computational SSD

나이아가라(Niagara) 2.0 데모에서는 CXL Pooled Memory* 솔루션을 활용해 거대언어모델(LLM) 추론 서비스에서 발생하는 LLM 모델 스위칭* 오버헤드를 개선하는 방안을 선보였다. 이 솔루션은 GPU 메모리 부족으로 인해 불가피하게 발생하는 LLM 모델 스위칭 오버헤드를 줄여 추론 시간을 단축할 수 있음을 보였다.

* Pooled Memory: 여러 개의 CXL 메모리를 묶어 풀(Pool)을 만들어 여러 호스트가 효과적으로 용량을 나누어 사용하여 전반적인 메모리 사용률을 높이는 기술
* LLM 모델 스위칭: GPU 메모리상의 기존 LLM 모델을 삭제하고 사용자의 요청에 맞는 LLM 모델을 load 하는 기능

SSD 시연에서는 Checkpoint Offloading SSD 솔루션을 활용해 체크포인팅(Checkpointing)* 기술을 효과적으로 지원함으로써, LLM 학습 시스템에서 발생하는 장애로 인한 자원 및 비용 낭비를 줄이고 학습 성능을 향상시킬 수 있음을 보였다.

* 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

▲ HPC·AI 솔루션 섹션에 전시된 Object-based Computational Storage

▲ HPC·AI 솔루션 섹션에 전시된 Near-Memory Processing

SK하이닉스는 미국 로스앨러모스 국립연구소(Los Alamos National Laboratory, 이하 LANL)*와 협업하여 개발한 객체 기반 연산 스토리지(Object-based Computational Storage, OCS)* 기술을 활용해 필요한 데이터만 분석 서버로 전송함으로써 HPC 환경의 데이터 병목 현상을 개선하는 데모를 선보였다. 또한, 대규모 데이터 처리에서 성능을 크게 향상시킬 수 있는 HBM 기반 NMP(Near-Memory Processing)* 기술도 함께 소개했다.

* LANL(Los Alamos National Laboratory): 미국 에너지부 산하 국립연구소로 국가안보와 핵융합 분야를 비롯해 우주탐사 등 다양한 분야의 연구를 하는 곳으로 특히 2차 세계대전 당시 맨해튼 프로젝트에 참여해 세계 최초로 핵무기를 개발한 곳
* 객체 기반 연산 스토리지(Object-based Computational Storage, OCS): 데이터 분석을 위해 설계된 컴퓨팅 스토리지 솔루션으로, 데이터 인식 기능을 통해 컴퓨팅 노드의 도움 없이 독립적으로 분석 작업을 수행할 수 있음. 이 기술은 고성능 컴퓨팅(HPC) 환경에서 대규모 데이터의 효율적 처리를 가능하게 함
* NMP(Near-Memory Processing): CPU-메모리 간 데이터 이동 시 발생하는 병목 현상을 해결하고, 처리 성능 향상을 위해 연산 기능을 메인 메모리 옆으로 이동하는 메모리 아키텍처

발표 세션에서 차세대 HPC·AI 기술 비전 제시

▲ SC 2024에 참석해 발표를 진행한 SK하이닉스 박정안 TL(Sustainable Computing)

▲ SC 2024에 참석해 발표를 진행한 SK하이닉스 김종률 팀장(AI System Infra)

SK하이닉스는 이번 행사에서 주요 연사로 나서 자사의 기술 비전과 차세대 솔루션을 공유했다. 박정안 TL(Sustainable Computing)은 LNAL와 공동 개발한 객체 기반 연산 스토리지(Object-based Computational Storage, OCS) 표준화에 대해 발표했다. 박 TL은 “SK하이닉스의 OCS는 추가적인 컴퓨팅 자원 없이도 데이터 저장 장치가 스스로 분석을 수행해 기존보다 빠르고 효율적인 데이터 처리를 가능하게 한다”고 밝혔다.

또한 김종률 팀장(AI System Infra)은 ‘HPC·AI 시스템을 위한 메모리와 스토리지의 힘’을 주제로, SK하이닉스의 최신 연구 성과를 기반으로 한 메모리와 스토리지 기술을 소개했다. 김 팀장은 HPC·AI 시스템에 적용할 수 있는 CXL 메모리와 HBM 기반의 Near-Memory Processing 기술 및 CXL Pooled Memory 기반의 데이터 공유 기술에 대한 연구 결과와 기술 인사이트를 소개하였다.

▲ 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.