[이데일리 공지유 기자] SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM) 패키지에 일체형 냉각 요소 ‘ICE’를 넣어 발열을 획기적으로 낮춘 ‘iHBM’ 기술을 26일 공개했다. SK하이닉스는 8세대 HBM인 HBM5 등 차세대 제품부터 해당 기술을 활용해 경쟁력을 높인다는 구상이다.

최근 HBM은 세대를 거치면서 인공지능(AI) 연산 수요에 대응하기 위해 칩을 위로 높게 쌓는 방식 등을 통해 성능이 발전하고 있다. 다만 폭증하는 연산 수요로 발열이 높아지는 문제가 발생할 수 있다.

이같은 이유로 HBM과 중앙처리장치(GPU)를 연결하는 다이 투 다이(D2D) 물리적 레이어(PHY) 구간의 발열 밀도를 효과적으로 제어하는 기술이 차세대 HBM 기술 경쟁력의 핵심으로 부상하고 있다. D2D PHY는 HBM 베이스다이와 AI 고속 다이 간 초고속 데이터 통신을 가능하게 하는 물리적인 연결 통로다.

iHBM 기술은 이 문제를 구조적으로 해결한 것이 특징이다. 기존 HBM은 열을 코어 다이를 거쳐 외부로 내보내는 간접적인 방식에 의존해 왔다. 반면 iHBM은 발열이 가장 집중되는 D2D PHY 영역 안에 열 제어 소자인 ICE를 넣어, 열이 빠져 나갈 수 있는 전용 경로를 별도로 만든 것이 핵심이다.

ICE는 전기는 통하지 않지만 열 전도가 높은 실리콘 소재를 활용해 HBM 패키지 내부에 추가적인 열 배출 경로를 형성하는 냉각 요소다. 이를 통해 기존 대비 열저항을 30% 이상 낮추고, 고온·고부하 환경에서도 안정적인 동작 특성을 유지할 수 있다.

양산성 측면에서도 강점을 갖췄다. 이미 시장에서 검증된 ‘어드밴스드 매스리플로우 몰디드 언더필(Advanced MR-MUF)’ 기반 웨이퍼 레벨 패키징(WLP) 공정을 적용해 안정적인 대량 생산이 가능하다. 고객사의 기존 시스템 통합 패키지(SiP) 환경과 높은 설계 호환성을 확보한 만큼, 고객들은 큰 설계 변경 없이 즉시 적용이 가능해 실질적인 도입 부담도 낮췄다는 것이 회사 측 설명이다.



SK하이닉스는 iHBM 기술을 HBM5 등 차세대 제품부터 적용해 고성능 컴퓨팅(HPC), AI 데이터센터 등 초고집적·초고대역폭 환경에서 요구되는 열 관리 수준을 충족하며 시스템 전반의 안정성과 운영 효율을 높인다는 계획이다.

이강욱 SK하이닉스 PKG개발 담당 부사장은 “iHBM은 메모리 설계 역량과 첨단 패키징 기술을 결합해 개발한 발열 최소화를 위한 최적의 솔루션”이라면서 “AI 환경에서 고객이 필요로 하는 가치를 선제적으로 제공하며 AI 메모리 리더십을 더욱 공고히 하겠다”고 말했다.