곽노정 SK하이닉스 “HBM3E 12단 3분기 양산…내년 생산 HBM 솔드아웃”

SK하이닉스가 인공지능(AI) 시장 확대로 급성장 중인 고대역폭 메모리(HBM) 시장에 대응하기 위해 청주 M15x 이어 용인 클러스터, 미국 어드밴스드 패키징 투자를 통해 급증하는 AI 메모리 수요에 적기 대응하겠다고 밝혔다. 

SK하이닉스는 2일 경기도 이천 본사에서 용인 클러스터 첫 팹 준공(2027년 5월)을 3년 앞두고 ‘AI 시대, SK하이닉스 비전과 전략’을 주제로 한 내외신 기자간담회를 개최했다. 

SK하이닉스는 이날 AI 메모리 기술력 및 시장 현황 및 청주·용인·미국 등 미래 주요 생산거점 관련 투자 계획을 구체화했다. 

곽노정 SK하이닉스는 대표이사 사장을 비롯해 김주선 사장(AI Infra 담당), 김종환 부사장(D램개발 담당), 안현 부사장(N-S Committee 담당), 김영식 부사장(제조/기술 담당), 최우진 부사장(P&T 담당), 류병훈 부사장(미래전략 담당), 김우현 부사장(CFO) 등 주요 경영진이 참석했다.

곽노정 사장은 이날 모두발언을 통해 “현재 AI는 데이터센터 중심이지만, 향후 스마트폰, PC, 자동차 등 온디바이스(On-Device) AI로 빠르게 확산될 전망”이라며 “이에 따라 AI에 특화된 ‘초고속/고용량/저전력‘ 메모리 수요가 폭발적으로 증가할 것”이라고 말했다. 

곽 사장은 이어 “AI에 특화된 ‘초고속/고용량/저전력‘ 메모리 수요가 폭발적으로 증가할 것“이라면서 ”SK하이닉스는 고대역폭 메모리(HBM), 실리코 관통전극(TSV) 기반 고용량 D램, 고성능 eSSD 등 각 제품별 업계 최고의 기술 리더십을 확보했다“고 설명했다. 

그는 “앞으로 글로벌 파트너사들과의 전략적인 협업을 통해 세계 최고의 고객맞춤형 메모리 솔루션을 제공할 것”이라며 “현재 SK이닉스 HBM은 생산 측면에서 올해 이미 솔드아웃(완판)인데 내년 역시 거의 비슷한 상황일 것”이라고 전했다. 

곽 사장은 HBM 기술 측면에서 SK하이닉스는 다음 달 시장 리더십을 더욱 확고히 하기 위해 세계 최고 성능 HBM3E 12단 제품의 샘플을 제공하고 3분기 양산 가능하도록 준비 중이라고 언급했다. 

그는 “앞으로 SK하이닉스는 내실 있는 ‘질적 성장’을 위해 원가 경쟁력을 강화하고, 고수익 제품 중심으로 판매를 늘려 ‘수익성’을 지속해서 높여 나갈 예정”이라며 “변화하는 수요 환경에 유연하게 대응하는 투자 방식으로 현금 수준을 높여서 재무 건전성도 지속 제고해 나갈 방침”이라고 강조했다. 

그러면서 “AI 시대, 고객으로부터 가장 신뢰받는 준비된 기업이자, 업황 변화에 흔들리지 않는 내실 있는 기업’으로 성장, 국가경제에 기여하고 우리나라가 AI 반도체 강국으로 올라설 수 있도록 앞장서겠다”고 덧붙였다. 

전세계 데이터 총량, 오는 2030년 660ZB까지 증가

이어 김주선 사장은 AI 시대에 들어서면 전세계에서 생산되는 데이터 총량은 지난 2014년 15ZB(제타바이트)에서 오는 2030년 660ZB까지 늘어날 것으로 전망했다. 

이에 따라 AI 시대 반도체 산업은 구조부터 바뀌는 패러다임 전환을 맞이하게 돼 업에 대한 새로운 접근이 필요하다. 

김 사장은 AI 메모리 비전에 대해 “AI 시대 차별적 가치는 누가 제공할 수 있는가’에 대해 생각해 볼 필요가 있다”며 “그 답은 매우 명확하게 메모리”이라고 강조했다. 

AI 메모리의 매출 비중도 급격히 늘어날 것으로 예상된다. 지난해 전체 메모리 시장의 약 5%(금액 기준)를 차지했던 HBM과 고용량 D램 모듈 등 AI 메모리의 비중이 오는 2028년엔 61%에 달할 것으로 전망된다. 

SK하이닉스는 다양한 AI 응용처에서 기술 리더십을 확보할 계획이다. 

세부적으로 D램에서는 HBM3E와 256GB(기가바이트) 이상의 초고용량 모듈을 양산하고 있으며 세계 최고 속도의 LPDDR5T도 상용화했다. 

낸드에서도 업계 유일의 60TB(테라바이트) 이상 쿼드레벨셀(QLC) 기반 SSD(Solid State Drive)를 공급하는 등 세계 최고의 AI 메모리 공급사의 지위를 유지하고 있다. 

아울러 SK하이닉스는 기존 제품을 더욱 개선해 발전시킨 차세대 제품도 개발하고 있다. 

HBM4와 4E, LPDDR6, 300TB SSD뿐만 아니라 CXL 풀드 메모리(Pooled Memory) 솔루션, PIM(Processing-In-Memory) 등 혁신적인 메모리를 함께 준비 중이다. 

이외에도 SK하이닉스는 글로벌 톱티어(Top-tier) 시스템반도체, 파운드리(반도체 수탁생산) 등 파트너들과 원팀(One team) 협업해 최고의 제품을 적시 개발해 공급할 계획이다. 

최우진 부사장은 SK하이닉스 HBM 핵심 기술력과 미국 어드밴스드 패키징 추진에 대해 설명했다. 

최 부사장은 “SK하이닉스가 보유한 HBM 핵심 패키지 기술 중 하나가 MR-MUF 기술”이라며 “MR-MUF 기술이 하이스텍(High Stack)에서 한계를 보일 수 있다는 의견이 있으나 실제로는 그렇지 않으며 우리는 어드밴스트 MR-MUF기술로 이미 HBM3 12Hi 제품을 양산하고 있다”고 말했다. 

MR-MUF 기술은 과거 공정 대비 칩 적층 압력을 6% 수준까지 낮추고, 공정시간을 줄여 생산성을 4배로 높인다. 열 방출도 45% 향상시켰다. 

SK하이닉스가 최근 도입한 어드밴스드 MR-MUF는 MR-MUF의 장점을 그대로 유지하는 가운데 신규 보호재를 적용해 방열 특성을 10% 더 개선했다. 

이에 따라 어드밴스드 MR-MUF는 칩의 휨 현상 제어에도 탁월한 고온/저압 방식으로 고단 적층에 가장 적합한 솔루션이다. SK하이닉스는 16단 구현까지 순조롭게 기술 개발 중이다. 

최 부사장은 “HBM4에도 어드밴스드 MR-MUF를 적용해 16단 제품을 구현할 예정”이라며 “하이브리드 본딩(Hybrid bonding) 기술 역시 선제적으로 검토하고 있다”고 말했다. 

그는 이어 “지난달 인디애나주 웨스트라피엣에 AI 메모리용 어드밴스드 패키징 생산 기지를 건설하기로 확정했다”면서 “인디애나 공장에서는 오는 2028년 하반기부터 차세대 HBM 등 AI 메모리 제품이 양산될 예정”이라고 전했다. 

그러면서 “인디애나는 미 중서부를 중심으로 한 반도체 생태계인 실리콘 하트랜드(Silicon Heartland)의 주요 거점”이라면서 “SK하이닉스는 이 지역에서 고객 협력과 AI 경쟁력 강화를 추진하고 주변 대학 및 연구개발센터들과 연구개발 협력을 통해 반도체 인력을 양성하고 AI 미래 산업에도 기여하겠다”고 덧붙였다. 

현재 SK하이닉스는 세계 최고의 AI 메모리 기술력을 바탕으로 글로벌 공급망관리(SCM)에 유연하게 대응하고 있다. 

SK하이닉스는 미국 빅플레이어들과 긴밀한 협업을 통해 AI 메모리 생산 기지를 확장하고 있다. 또 차별화된 제품 공급 필요성에 따른 HBM 제품의 성능 개선을 위해 미국의 주요 빅테크 기업들과 협업을 강화하고 있다. 

김영식 부사장은 청주 M15x 및 용인 클러스터 투자에 대해 “급증하는 AI 메모리 수요에 대응하기 위해 용인 반도체 클러스터 첫 팹 가동 전에 캐파 확대가 필요했다”며 “이미 부지가 확보돼 있는 청주에 M15x를 건설하기로 했다”고 말했다. 

M15x는 연면적 6만3000평 규모의 복층 팹이다. 극자외선(EUV)을 포함한 HBM 일괄 생산 공정을 갖출 예정이다. TSV 캐파 확장 중인 M15와 인접해 있어 HBM 생산 효율을 극대화할 수 있다.

김 부사장은 "SK하이닉스는 지난달 M15x 팹 건설 공사에 착수했다“며 ”내년 11월 준공 후 오는 2026년 3분기부터 본격 양산에 들어갈 계획“이라고 전했다. 

용인 클러스터 공사 차질없이 진행…팹 4기 순차적으로 구축

아울러 SK하이닉스가 건설 중인 용인 클러스터는 총 415만㎡(약 126만 평) 규모 부지에 회사 팹 56만 평, 소부장 업체 협력화 단지 14만 평, 인프라 부지 12만 평 등이 조성된다. 

용인 클러스터 SK하이닉스 첫 팹은 오는 2025년 3월 공사 착수해 오는 2027년 5월 준공 예정이다. 

SK하이닉스는 팹 4기를 순차적으로 이곳에 구축할 계획이다. 협력화 단지에는 국내외 소부장 업체들이 입주해 SK하이닉스와 협업해 반도체 생태계를 키워갈 예정이다. 

클러스터 부지 조성은 순조롭게 진행 중이며 SK하이닉스 첫 팹이 들어설 1단계 부지 조성 공사 진척률은 약 42%로 차질없이 일정을 진행하고 있다. 

클러스터에는 미니팹도 건설할 예정이다. 그동안 국내 소부장 업체는 좋은 기술 아이디어가 있어도 실제 양산 환경에 맞춘 테스트를 할 수 있는 기회가 부족해 신기술 개발과 경쟁력 확보에 어려움이 많았다. 

미니팹에서 소부장 업체는 시제품을 실제 양산 환경과 비슷한 환경에서 검증할 수 있으며, 기술 완성도를 높일 수 있는 최상의 솔루션을 제공받게 된다. 

약 9000억 원이 투자되는 미니팹 프로젝트에는 SK하이닉스가 반도체 클린룸(Clean room)과 기술 인력을 무상 제공하고 정부, 경기도, 용인시 등이 장비 투자와 운영을 지원하기로 했다.

김 부사장은 “용인 클러스터는 생산과 건설을 동시에 진행하고 있다”며 “페이스 투나 사이트 팩과 같은 추가적인 설비 구축을 고려 중”이라고 말했다. 

그러면서 “미국과 중국에서 생산에 대한 전략도 세우고 있다”면서 “기업용 SSD 수요 증가에 따른 수혜를 받을 것으로 보인다”고 덧붙였다. 

신종모 기자 jmshin@smartfn.co.kr