SK하이닉스, 차세대 AI 메모리 HBM4E로 AI 혁신의 새 지평을 열다
인공지능(AI) 기술이 전례 없는 속도로 발전하면서, AI 모델의 복잡도와 처리해야 할 데이터의 양은 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 이러한 변화의 중심에는 AI 가속기와 고성능 컴퓨팅(HPC) 시스템의 핵심 동반자인 고대역폭 메모리(HBM)가 있습니다. 특히, SK하이닉스가 최근 차세대 AI 메모리인 HBM4E 샘플 공급을 시작하며, AI 메모리 시장의 새로운 장을 열었습니다. 이는 2026년 6월 18일 현재, SK하이닉스가 AI 반도체 시장의 선두 주자로서의 입지를 확고히 하는 중요한 발걸음입니다.
SK하이닉스의 HBM4E는 7세대 고대역폭 메모리로, HBM4의 확장형 제품이자, AI 및 고성능 컴퓨팅을 위한 초고속·대용량 데이터 처리를 지원하는 혁신적인 기술입니다. 기존 HBM4 대비 성능과 전력 효율을 한 단계 끌어올려, 급증하는 AI 인프라 수요에 전략적으로 대응하고자 합니다.
HBM4E, 압도적인 성능으로 AI 시대의 병목 현상 해소
SK하이닉스의 HBM4E는 AI 학습 및 추론 시스템의 성능을 극대화하기 위한 초고성능 D램입니다. 그 핵심적인 특징들은 다음과 같습니다.
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핀당 최대 16Gbps의 데이터 처리 속도: HBM4E는 핀당 최대 16Gbps(초당 기가비트)의 데이터 처리 속도를 구현합니다. 이는 단일 스택(HBM) 기준으로 초당 약 4TB(테라바이트)의 대역폭을 제공하며, HBM4 대비 최대 45% 향상된 성능으로 추정됩니다.
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혁신적인 용량 증대 (48GB): HBM4E 12단 적층 제품은 48GB의 용량을 제공합니다. 이는 32Gb(4GB) 코어 다이를 사용하여 달성된 것으로, 이전 HBM4의 12단 36GB(24Gb 코어 다이)에 비해 용량 집적도를 50% 높였습니다.
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20% 이상 향상된 전력 효율: AI 데이터 센터 운영에 필수적인 에너지 효율 또한 HBM4 대비 20% 이상 개선되었습니다. 이는 대규모 AI 모델의 학습과 추론에 필요한 데이터 처리 성능을 대폭 높이면서도 전력 소비를 줄이는 데 기여합니다.
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최첨단 공정 기술 적용: SK하이닉스는 HBM4E에 10나노급 6세대(1c) D램 공정을 처음으로 적용했습니다. 이전 HBM4에서는 10나노급 5세대(1b) D램을 사용했습니다. 또한, 업계에서는 SK하이닉스가 HBM4E의 베이스 다이(Base Die)를 TSMC의 3나노급 공정으로 생산하여 성능과 전력 효율을 더욱 높일 것으로 보고 있습니다.
어드밴스드 MR-MUF 공정으로 안정성 및 발열 관리 강화
고성능 HBM의 필수 요소 중 하나는 안정적인 패키징 기술입니다. SK하이닉스는 HBM4E에 어드밴스드 MR-MUF(Advanced Mass Reflow Molded Underfill) 공정을 적용했습니다. MR-MUF는 반도체 칩을 쌓은 후 칩 사이 공간에 액체 형태의 보호재를 주입해 굳히는 패키징 공정입니다.
이 기술을 통해 12단 적층 구조의 안정성을 높이고, 특히 열 저항을 HBM4 대비 약 17% 낮췄습니다. AI 서버와 고성능 컴퓨팅 환경에서 메모리가 대량의 데이터를 빠르게 처리하면서 발생하는 발열 부담을 효과적으로 제어하여, 고성능 시스템의 안정적인 동작을 가능하게 합니다.
AI 가속기의 핵심, HBM4E의 미래
SK하이닉스의 HBM4E는 최신 인터페이스와 설계 최적화를 통해 데이터 전송 지연을 줄이고, 고대역폭 환경에서도 안정적인 동작을 구현합니다. 이는 차세대 AI 데이터센터와 대규모 컴퓨팅 시스템의 처리 효율을 한층 높일 수 있을 것으로 기대됩니다. 특히 엔비디아가 내년(2027년) 출시할 예정인 AI 가속기 ‘루빈 울트라’에 HBM4E가 탑재될 것으로 예상되고 있습니다.
SK하이닉스는 HBM3, HBM3E, HBM4로 이어지는 양산 및 공급 경험을 바탕으로, HBM4E 제품에서도 고객 요구에 최적화된 메모리 솔루션을 적기에 제공하여 AI 혁신을 지속적으로 이끌어갈 계획입니다. 시장의 흐름을 주도하며 ‘풀 스택 AI 메모리 크리에이터’로서의 기술 리더십을 공고히 하는 데 집중하고 있습니다.
SK하이닉스의 HBM 로드맵과 미래 전략
SK하이닉스는 2026년부터 2028년까지 HBM4 16단 및 HBM4E 8/12/16단 제품을 출시할 계획이며, 맞춤형 HBM4E 솔루션도 선보일 예정입니다. 특히 맞춤형 HBM은 HBM 컨트롤러를 베이스 다이로 이동시켜 GPU 및 ASIC 제조사가 연산 실리콘에 더 많은 면적을 할당하고 인터페이스 전력 소비를 줄일 수 있도록 설계됩니다. 이를 위해 TSMC와의 협력도 예정되어 있습니다.
이러한 전략은 AI 워크로드에 최적화된 메모리 제품 개발에 대한 SK하이닉스의 강력한 의지를 보여줍니다. HBM4E의 샘플 공급은 이러한 로드맵의 중요한 이정표이며, 미래 AI 시장에서 SK하이닉스의 입지를 더욱 강화할 것입니다.
치열해지는 AI 메모리 시장 경쟁 속 SK하이닉스의 역할
현재 HBM 시장은 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등 주요 메모리 제조사 간의 치열한 경쟁이 펼쳐지고 있습니다. 삼성전자 또한 지난 5월 HBM4E 12단 샘플을 글로벌 고객사에 출하했다고 발표하며 경쟁을 가속화하고 있습니다. SK하이닉스는 HBM4E의 조기 샘플 공급을 통해 고객 검증 일정을 앞당기며 시장 주도권 경쟁에서 중요한 발걸음을 내디뎠습니다. 끊임없이 진화하는 AI 시장의 요구에 맞춰 최고의 성능과 효율을 제공하는 SK하이닉스의 차세대 AI 메모리 HBM4E가 앞으로 AI 산업 발전에 어떤 기여를 할지 귀추가 주목됩니다. SK하이닉스의 지속적인 혁신은 AI 시대의 발전을 가속화하는 핵심 동력이 될 것입니다.