▲ 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.

제52회 상공의 날 기념 행사에서 대통령 표창을 받은 SK하이닉스 장태수 부사장(미래기술연구원 산하 담당)

SK하이닉스 장태수 부사장(미래기술연구원 산하 담당)이 지난 19일 서울 중구 대한상공회의소(이하 대한상의)에서 열린 ‘제52회 상공의 날’ 기념 행사에서 대통령 표창을 받았다고 20일 회사는 밝혔다.

상공의 날은 산업 및 경제 발전을 이끈 상공업자의 노고를 기리고, 기업 경쟁력을 높이기 위해 제정된 기념일로, 매년 상공업 발전에 기여한 기업인·근로자·단체 등을 대상으로 시상식이 열린다.

이날 장 부사장은 세계 최초로 최단 기간 내 10나노(nm)급 6세대(1c)* 미세공정 기술이 적용된 16Gb(기가비트) DDR5 D램을 개발해 국내 반도체 산업 경쟁력을 높인 공로로 대통령 표창을 수상했다고 SK하이닉스는 말했다.

뉴스룸은 SK하이닉스 방승현, 최수형 앰버서더와 함께 장 부사장을 만나 수상 소감과 향후 계획을 자세히 들어봤다.

“파급력 높은 1c DDR5 D램 개발, 모든 구성원 합심한 성과”

대통령 표창의 영예를 안은 장태수 부사장은 20년간 메모리 선행 기술 및 소자 연구에 매진한 전문가로, 44나노부터 10나노까지 10세대에 걸쳐 핵심 기술 개발에 참여했다.

특히 그는 기존 소자의 미세화 한계를 극복하기 위해 말 안장(Saddle) 모양의 FinFET*인 Saddle-Fin 구조를 개발, D램 셀(Cell) 트랜지스터에 성공적으로 적용해 44나노 D램을 세계 최초로 양산하는 데 기여했다. 훗날, 이 기술은 모든 D램 제조사로 확산되며 업계 표준으로 자리 잡았다.

‘1c D램 개발 TF’에서 소자 총괄 리더로 참여한 이후 장 부사장은 세계 최초로 최단 기간 내 1c DDR5 D램을 개발하는 성과를 냈다[관련기사]. 1c 공정 기술은 메모리 성능을 높이고 전력 소비를 줄이는 첨단 선행 기술로 HPC(고성능 컴퓨팅) 및 AI 성장의 필수 기술로 여겨진다.

수상 소감을 묻는 최수형 앰버서더의 질문에 장 부사장은 “모두가 함께 이룬 성과”라며 구성원들에게 공을 돌렸다.

“선배님들이 다져놓은 튼튼한 뼈대 위에 구성원이 힘을 합쳐 이룬 성과입니다. 제가 모두를 대신해서 상을 받았다고 생각합니다. 이번 수상을 위해 물심양면 지원해 주신 선후배 구성원과 가족들에게 감사 인사를 전합니다.”

“D램 기술 주도권 확보, 초기 수요 선점 기대해”

이번 성과가 의미 있는 이유를 방승현 앰버서더가 묻자 장 부사장은 “세계 최초, 최단 기간 내 개발을 통해 SK하이닉스가 가장 먼저 기술 주도권을 확보했기 때문”이라고 설명했다.

▲ (첫 번째 사진) 장태수 부사장(오른쪽)을 인터뷰하고 있는 방승현(가운데), 최수형(왼쪽) SK하이닉스 앰버서더

“메모리의 경우 최소 회로 선폭 기술을 통해 고성능 제품을 구현할 수 있는데요. 이 기술을 가장 먼저 개발하는 것은 중요한 의미를 갖습니다. 초고속·저전력 제품을 선제적으로 고객들에게 공급하고, 프리미엄 시장에 빠르게 진입해 초기 수요를 선점하는 효과를 얻을 수 있기 때문입니다. 동일 면적의 웨이퍼에서 더 많은 칩을 생산할 수 있어 원가 경쟁력도 확보 가능합니다. 이번 1c DDR5 D램 개발로 SK하이닉스는 기술 리더십을 더욱 공고히 할 것입니다.”

아울러 장 부사장은 이번에 개발한 기술이 HBM 성능을 높이는 데에도 기여할 것으로 내다봤다.

“D램 셀 크기를 줄이면, 동일 규격의 실리콘 안에 더 많은 D램 셀을 배치할 수 있는데요. 규격이 정해진 HBM의 칩 크기 및 높이를 유지하면서 용량을 높일 수 있다는 이야기죠. 또한, 셀 크기가 작아져 여유 공간이 생기므로 HBM 내부에 다양한 설계를 시도해 여러 기능을 추가할 수도 있습니다. 미세화를 통해 작아진 칩과 감소된 전력은 HBM 열 관리에도 긍정적인 효과를 냅니다. 이를 토대로 완성된 HBM은 AI 산업 발전을 가속화할 것으로 예상합니다.”

“실패를 공유해 성장하는 조직… 차세대 기술에서도 1등 리더십 보여줄 것”

시장을 선도하는 혁신의 원동력을 묻는 최수형 앰버서더의 질문에 장 부사장은 “원팀(One Team) 문화를 조성하고 실패를 공유하며 기술 한계를 돌파하는 리더십”이라고 말했다.

“하나된 소통을 통해 서로의 실패를 공유하고 그것을 교훈 삼아 성장하는 문화를 조직에 내재화했습니다. 1c DDR5 D램은 이 문화 속에서 완성될 수 있었다고 생각합니다.”

장 부사장은 “앞으로 마주할 수많은 어려움 속에서도 자신감을 잃지 말고 힘을 합친다면 반드시 값진 성과로 돌아올 것으로 믿는다”며 “원팀과 실패 공유의 문화를 지속해서 실천하는 것이 중요하다”고 강조했다. 아울러 장 부사장은 미세공정 혁신에 더욱 속도를 내겠다는 포부도 밝혔다.

“데이터 저장을 담당하는 캐패시터의 면적을 확보하기 위해 고유전율* 소재 및 새로운 구조의 캐패시터 개발에 주력하고 있습니다. 또, 데이터 입출력을 담당하는 셀 트랜지스터의 누설 전류를 최소화하고자 구조 혁신에도 힘쓰는 중입니다. 이밖에 새로운 소재를 개발해 셀과 셀이 가까워지면서 발생하는 간섭 현상을 개선하는 등 다양한 노력을 펼치고 있죠. 앞으로도 지금의 성공을 차세대 기술 개발로 이어가 1등 위상을 공고히 하는 데 최선을 다할 것입니다.”

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

뉴스룸은 1c 기술 개발 과정과 함께 SK하이닉스의 혁신 기술 역량과 D램 기술 로드맵에 대해 조명하는 좌담회를 진행했다. 이 자리에는 1c 기술 개발을 주도한 SK하이닉스 오태경 부사장(1c Tech TF), 조주환 부사장(DRAM 설계), 조영만 부사장(DRAM PI), 정창교 부사장(DRAM PE), 손수용 부사장(개발 TEST), 김형수 부사장(DRAM AE)이 참석했다.

▲ 왼쪽부터 김형수 부사장(DRAM AE), 조영만 부사장(DRAM PI), 오태경 부사장(1c Tech TF), 조주환 부사장(DRAM 설계), 정창교 부사장(DRAM PE), 손수용 부사장(개발 TEST)

10나노급 6세대(1c) 미세공정 개발 성공, 모두가 함께 만든 ‘기술 신화’

1c 기술은 10나노대 초반의 극미세화된 메모리 공정 기술이다. 1c 기술을 적용한 DDR5의 동작 속도는 8Gbps(초당 8기가비트)로 이전 세대인 1b DDR5보다 11% 빨라졌으며, 전력 효율은 9% 이상 개선됐다. 성능뿐만 아니다. SK하이닉스는 EUV 공정에 신소재를 개발해 적용하는 한편, 설계 기술 혁신을 통해 공정 효율을 극대화했으며 원가 절감까지 이루어냈다.

1c 기술은 어떤 기술적 도전과 한계를 뚫고 탄생했으며, 회사 기술진은 어떻게 ‘세계 최초’라는 타이틀을 달성할 수 있었을까? 각 조직의 역할을 중심으로 이야기가 오갔다.

▲ 왼쪽부터 김형수 부사장(DRAM AE), 오태경 부사장(1c Tech TF), 조영만 부사장(DRAM PI)

오태경(1c Tech TF): 1c 기술 개발을 총괄한 1c Tech TF의 가장 큰 목표는 ‘1등 개발’이었습니다. 이를 위해 우리는 이미 우수성이 증명된 1b 플랫폼을 확장하는 방식으로 개발하는 전략을 선택했습니다. 그리고 기존의 3단계(테스트, 설계, 양산 준비) 개발 방식을 2단계(설계, 양산 준비)로 효율화했으며, 커패시터(Capacitor) 모듈과 같은 고난도의 기술 요소를 양산 공정에서 바로 개발하는 방식을 택했습니다. 덕분에 전세대 제품 대비 2개월이나 단축해 1c 기술 개발에 성공할 수 있었습니다.

조주환(DRAM 설계): 최고 경쟁력이 입증된 1b 기술을 경험한 덕분에 기술적 위험도는 줄었으나, 작아진 셀 크기와 커진 저항으로 인해 여전히 해결해야 하는 문제들이 많았습니다. 이를 위해 회로 밀도와 센싱 성능을 높이는 등 다양한 설계 혁신을 통해, 데이터 처리 속도는 높이고 전력 소비는 줄이는 데 성공했습니다. 또, 공정 조직과 협업해 넷다이(Net-die)*를 극대화하며, 원가 경쟁력까지 확보했습니다.

* 넷다이(Net-die): 반도체 제조 과정에서 웨이퍼 한 장에서 생산할 수 있는 유효한 칩(Die)의 수

조영만(DRAM PI): 1b 플랫폼을 확장하는 방식은 1c 기술의 공정 고도화 과정에서 시행착오를 줄이는 데 주효했습니다. 1b의 경험을 바탕으로 1c 기술에서 발생할 수 있는 문제를 사전에 예측하고 해결할 수 있었는데요. 특히, 트랜지스터 열화*와 신규 소재 적용에 따른 품질 리스크를 조기에 발견하고 개선함으로써, 미세화된 소자의 신뢰성을 확보할 수 있었습니다.

* 열화: 절연체가 내/외부적인 영향에 따라 화학적 및 물리적 성질이 나빠지는 현상

▲ 왼쪽부터 정창교 부사장(DRAM PE), 손수용 부사장(개발TEST), 조주환 부사장(DRAM 설계)

정창교(DRAM PE): 새로운 기술을 개발할 때는 전에 없던 새로운 문제에 직면하게 마련입니다. 특히, 공정이 미세화되면서 과거와는 다른 특성들이 더 중요해지고, 이로 인해 수율 저하 등 문제가 발생할 수 있는데요. 1c 기술에서 주요 성능의 수준을 높이는 트리밍* 기술을 활용하여 수율과 품질을 확보했습니다.

* 트리밍(Trimming): 반도체 설계 변경 없이 전자식 퓨즈(eFuse)를 활용하여 성능을 상향시키는 기술

손수용(개발TEST): 1c 기술의 적기 목표 달성을 위해 1c DDR5 제품의 테스트 시간 단축이 큰 도전이었습니다. 특히, 다른 주력 제품의 일정과 거의 같은 시기에 개발이 진행되며 더욱 효율적으로 테스트 운영을 해야 했는데요. 이를 위해 테스트 인프라를 추가로 확보했으며, 실장 시스템을 전략적으로 적용해 일정보다 빠르게 테스트 공정을 완료할 수 있었습니다.

김형수(DRAM AE): 가장 큰 기술적 도전은 1c DDR5의 초고속 고성능 특성을 검증하는 것이었습니다. 업계 최고 속도를 달성한 1c DDR5의 성능을 시스템 레벨에서 정상적으로 구현하기 위해서 8Gbps 동작이 가능한 검증 인프라를 최초로 자체 개발했습니다. 이와 함께 검증과 잠재적 불량을 예측할 수 있는 소프트웨어도 직접 개발하여 우리만의 독보적인 경쟁력을 확보했습니다.

독보적인 1등 기술 리더십의 저력, ‘원팀’의 힘

이처럼 SK하이닉스가 D램 시장에서 독보적인 기술 리더십을 발휘할 수 있는 저력은 무엇일까? 좌담회 참여자 모두가 한목소리로 ‘유기적인 협업’과 SK하이닉스의 ‘원팀(One Team)’ 정신을 이야기했다.

▲ 오태경 부사장(1c Tech TF)

오태경(1c Tech TF): TF 운영을 비롯한 일하는 방식의 변화부터 플랫폼 기반 개발, 조기 양산 팹 운영 전략 등 다방면에 혁신이 더해지며 SK하이닉스의 기술 개발 역량은 점점 더 강해지고 있다고 생각하는데요. 무엇보다 구성원들의 원팀 정신이 모든 성과를 견인했다고 생각합니다. 앞서 이야기한 2단계 개발 방식 도입과 EUV 패터닝 성능 및 원가 개선을 위한 신규 소재 개발 등은 탄탄한 협업 체계가 없었다면 성공할 수 없었을 것입니다.

▲ 정창교 부사장(DRAM PE)

정창교(DRAM PE): 1c 기술 개발 과정에서 가장 중요한 요소는 원팀 문화였습니다. ‘최초’라는 타이틀에 따라오는 많은 기술적 도전을 극복하기 위해, 각 조직이 긴밀하게 협력하여 문제를 조기 발견했고, 해결했기 때문입니다. 특히, DRAM PE 조직이 스크린 최적화를 진행하는 과정에서 설계 및 공정 조직과의 긴밀한 협업이 핵심적인 역할을 했습니다.

▲ 김형수 부사장(DRAM AE)

김형수(DRAM AE): 미세 공정의 난이도는 점점 높아지고 그에 따른 다양한 기술적 난제가 존재하고 있습니다. 하지만 이를 해결할 힘은 결국 여러 유관 조직이 같은 목표를 향해 나아가는 원팀 정신이라고 생각합니다.

<내부 협업 체계뿐만 아니라 고객과의 협력도 중요합니다. D램은 고객 시스템에 탑재되어 동작하는 제품입니다. 제품 기획에서부터 설계-공정-테스트-검증까지 모든 개발 과정에서 고객의 관점을 반영해야 합니다. 이를 위해서는 고객과의 끊임없는 소통과 기술 협력이 필수입니다.

1c 기술을 넘어, 차세대 D램 기술에서도 1등 수성할 것

1c 개발의 의의는 무엇보다 이 기술이 HBM, LPDDR, GDDR 등 모든 차세대 D램 제품군에 적용된다는 데 있다. 1c 기술은 앞으로 어떤 기술 혁신을 불러올 것이며, SK하이닉스의 D램은 어떤 방향으로 발전할까?

▲ 손수용 부사장(개발TEST)

손수용(개발TEST): 1c 개발 성공으로 SK하이닉스는 압도적인 기술 경쟁력을 입증했습니다. 하지만 1c DDR5는 시작일 뿐입니다. 앞으로 1c 기술은 다양한 D램 제품에 적용되어 지속가능한 성장과 혁신을 이끌어갈 것이며, 다양한 고객 니즈에 완벽하게 부응할 것이라 기대합니다.

▲ 조영만 부사장(DRAM PI)

조영만(DRAM PI): 1c 기술을 넘어 D램 기술은 점점 더 미세화될 것입니다. 특히, 10나노 아래 한 자릿수 기술로 넘어가는 시점이 오면 기존 방식으로는 한계가 있을 것이라 예상되는데요. 이를 극복하기 위해서는 소재 및 장비의 성능을 극대화하는 것뿐만 아니라 2D 셀에서 3D 셀로의 구조 변화, 이종접합 등과 같은 기술 혁신 역시 필요할 것입니다. 이에 효과적으로 대응하기 위해, SK하이닉스의 D램 기술 개발 체계 역시 지속적으로 고도화하고 있습니다.

▲ 조주환 부사장(DRAM 설계)

조주환(DRAM 설계): 회사가 D램 기술 리더십을 지켜가기 위해서는 장기적인 기술 로드맵을 바탕으로 핵심 기술을 미리 준비해야 합니다. 설계 측면에서는 차세대 미세 공정 도입 시 수반되는 리스크를 정교하게 예측하는 시스템 개발 등 설계 시스템을 더욱 고도화해 구성원의 부담을 줄이고, 더 나아가 회사의 경쟁력을 이어갈 수 있게 노력하겠습니다.

SK하이닉스는 연내 1c DDR5의 양산 준비를 마치고 내년부터 시장에 제품을 본격 공급할 계획이다. 최고의 성능과 원가 경쟁력을 동시에 충족시킨 1c 기술은 앞으로 회사의 1등 리더십을 더욱 공고히 해줄 것으로 기대를 모으고 있다. 끝으로, 좌담회 참여자들은 D램의 새로운 패러다임을 연 주역으로서 소감과 포부를 전했다.

▲ 왼쪽부터 조영만 부사장(DRAM PI), 손수용 부사장(개발 TEST), 오태경 부사장(1c Tech TF), 정창교 부사장(DRAM PE), 조주환 부사장(DRAM 설계), 김형수 부사장(DRAM AE)

오태경(1c Tech TF): 1등 개발이 끝이 아닙니다. 남은 기간 동안 부족한 부분을 보완하여 안정적인 양산 수율과 원가 경쟁력을 지속 개선할 계획이며, 이를 통해 SK하이닉스의 1등 리더십을 사수하겠습니다.

조주환(DRAM 설계): SK하이닉스는 이제 DDR5 개발에서 진정한 선두 주자로 자리매김했습니다. 1c 기술의 성공을 기반으로, 1d 및 그 이후 세대에서도 혁신적인 제품을 선보일 수 있도록 지속적으로 경쟁력을 강화하겠습니다.

조영만(DRAM PI): AI 메모리 수요가 폭발적으로 증가하며, 고성능 메모리에 대한 고객들의 기대 역시 커지고 있는 상황입니다. 이러한 시점에 1c DDR5 개발에 성공한 것은 매우 고무적인 성과라 생각합니다. 이를 바탕으로 SK하이닉스의 DDR5가 고성능 AI 메모리 시장을 선점할 수 있도록 계속해서 노력하겠습니다.

정창교(DRAM PE): SK하이닉스의 기술 리더십이 세계 최고임을 증명했으며, 시장에서 필요로 하는 제품을 적기 개발하여 고객의 신뢰까지 높였다는 것이 기쁘고 자랑스럽습니다. 이후에도 수율과 품질 문제를 해결하여 더욱 완성도 있는 제품을 출시할 수 있도록 노력하겠습니다.

손수용(개발TEST): 이번 성과는 오랜 노력의 결실이라 생각합니다. SKMS(SK Management System)를 기반으로 우수한 기업 문화와 원팀 협업을 통해 지속적으로 성장하고 발전할 수 있도록 앞으로도 구성원들과 함께 노력하겠습니다.

김형수(DRAM AE): SK하이닉스의 1c DDR5는 앞으로 고성능 서버 시스템의 기준이 될 것이고, 압도적인 기술력으로 시장을 선도할 것입니다. 개발에 참여한 모든 구성원들의 노력과 헌신의 결과라고 생각합니다. 앞으로도 세계 최고라는 타이틀을 지켜나갈 수 있도록 함께 노력하겠습니다.