SK하이닉스, 발열 잡는 'iHBM' 신기술 공개

HBM 내부 냉각제 넣어 열관리

SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM) 성능을 개선하는 기술 'iHBM'을 26일 공개했다. 일체형 냉각 요소(ICE)로 발열을 줄여 HBM의 구조적 한계를 한층 개선할 수 있다는 설명이다.

SK하이닉스는 HBM 내부에 ICE를 넣어 추가적인 열 배출 통로를 만드는 기술(iHBM)을 개발했다고 26일 발표했다. HBM 내부에 열을 배출하는 경로를 추가로 만드는 기술이다. 전기는 통하지 않지만 열 전도가 높은 실리콘 소재를 활용했다.

이를 통해 HBM과 그래픽저장장치(GPU)를 연결하는 D2D PHY(반도체 직접 연결 인터페이스) 구간의 발열 밀도를 제어할 수 있다고 회사 측은 설명했다. D2D PHY 구간은 HBM 베이스다이와 인공지능(AI) 고속 다이 사이에서 초고속 데이터 통신을 가능하게 하는 물리적 연결 통로다. 통상 발열이 가장 심한 곳으로 꼽힌다.

그간 HBM은 열을 코어 다이를 거쳐 외부로 내보내는 방식에 의존해 왔다. HBM은 '단층집'인 D램을 '아파트'같이 고층으로 겹겹이 쌓은 것이다. 칩을 쌓을수록 성능이 올라가지만, 이에 따라 발열도 심해지는 게 고질적인 문제로 거론돼 왔다. iHBM 기술을 적용하면 이 같은 문제를 개선해 기존 대비 열저항을 30% 이상 낮출 수 있다는 게 회사 측 설명이다. 고온·고부하 환경에서도 안정적인 동작 특성을 확보할 수 있다.

iHBM을 활용한 제품 양산도 가능하다. SK하이닉스는 iHBM에 고유 기술인 '어드밴스드 MR-MUF' 공정을 녹여냈다. 이 공정은 반도체 칩을 쌓은 뒤 칩과 칩 사이 공간에 액체 형태 보호재를 주입해 굳히는 방식이다. 작고 얇은 반도체를 효율적으로 생산하는 웨이퍼레벨패키지(WLP) 공정과 시너지를 낼 수 있다는 게 강점이다.

SK하이닉스는 iHBM 기술을 HBM5(8세대)등 차세대 제품에 적용할 계획이다. 이강욱 SK하이닉스 부사장은 "iHBM은 메모리 설계 역량과 첨단 패키징 기술을 결합해 개발한 최적의 솔루션"이라며 "AI 환경에서 고객이 필요로 하는 가치를 선제적으로 제공해 시장에서 리더십을 더 강화하겠다"고 말했다.

원종환 기자 won0403@hankyung.com