TSMC 만난 최태원…SK하닉, 'AI 반도체' 어떻게 협업하나?

최태원, TSMC 회장과 AI 반도체 협업 논의

SK하닉, TSMC 파운드리로 베이스 다이 생산

SK하닉-TSMC-엔비디아, HBM 공급 강화

[서울=뉴시스]최태원 SK 그룹 회장(왼쪽)과 TSMC 웨이저자 회장이 6일 대만 타이베이 TSMC 본사에서 기념 촬영을 하고 있다. (사진=SK그룹 제공) 2024.06.07. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]이지용 기자 = 최태원 SK그룹 회장이 대만에서 웨이저자 TSMC 회장을 만나면서 SK하이닉스와 TSMC가 고대역폭메모리(HBM) 등 인공지능(AI) 반도체 분야에서 어떻게 협업을 이어갈 지 주목되고 있다.

7일 SK에 따르면 최태원 회장은 현지시각 6일 대만 타이베이에서 웨이저자 TSMC 회장을 만나 HBM 분야에서 SK하이닉스와 TSMC의 협력을 강화하기로 했다.

최 회장은 SK 사업 경쟁력 강화를 위해 글로벌 협력 네트워크를 구축하는 것이 중요하다고 판단해 이 같은 행보에 나서고 있다.

TSMC와의 협업을 통해 SK하이닉스는 6세대 HBM인 HBM4를 내년부터 양산할 계획이다. SK하이닉스는 HBM4부터 성능 향상을 위해 '베이스 다이' 생산에 TSMC의 로직 선단 공정을 활용할 예정이다. 베이스 다이는 그래픽처리장치(GPU)와 연결돼 HBM을 컨트롤하는 역할을 수행하는 다이다.

HBM은 베이스 다이 위에 D램 단품 칩인 코어 다이를 쌓아 올린 뒤 이를 실리콘관통전극(TSV) 기술로 수직 연결해 만들어진다. TSMC는 이 베이스 다이에서 높은 기술력을 갖추고 있어 이번 협업이 중요해질 전망이다.

앞서 SK하이닉스는 5세대인 HBM3E까지는 베이스 다이를 직접 제작했다. 하지만 HBM4부터는 베이스 다이의 HBM 연산 처리 등 맞춤형 제작 필요성이 커 초미세공정 파운드리가 필요한 만큼 TSMC와의 협업을 선택했다.

SK하이닉스는 이를 통해 성능과 전력 효율 등 고객사의 각종 요구에 부합하는 '맞춤형 HBM'을 생산할 계획이다.

SK하이닉스는 자사의 HBM과 TSMC의 '칩 온 웨이퍼 온 서브스트레이트(CoWoS)' 기술 결합 최적화에도 집중한다. CoWoS는 TSMC 고유의 패키징 공정으로, 인터포저라는 특수 기판 위에 로직 칩인 GPU/xPU와 HBM을 올려 연결하는 패키징 방식이다.

차세대 HBM은 메모리 용량을 키우기 위해 반도체 제작의 마지막 공정인 패키징 기술이 중요한데 첨단 패키징인 CoWoS를 통하면 SK하이닉스의 HBM 성능이 향상될 것으로 보인다.

이와 함께 SK하이닉스는 고객사의 HBM 관련 요청과 관련해 TSMC와의 공동 대응을 강화한다. 양사는 최대 고객사인 엔비디아에 제품을 공급하고 있는데, 3사의 기술 시너지를 이끌어낼 계획이다.

SK하이닉스가 한국 팹(공장)에서 HBM을 제작해 TSMC의 대만 팹에 보내면, TSMC가 엔비디아의 GPU에 HBM을 붙이는 방식이다. SK하이닉스는 엔비디아가 최근 출시한 GPU 'H200'에 탑재되는 5세대 제품 'HBM3E'를 지난 3월부터 공급하고 있다.

특히 SK하이닉는 미국 인디애나주에 첨단 패키징 공장을 건설, 오는 2028년부터 차세대 HBM을 생산하는 만큼 TSMC가 짓고 있는 애리조나 팹과 협업해 GPU 생산 속도도 높일 수 있을 것으로 보인다.

업계 관계자는 "HBM에서 요구되는 기술력이 높아지면서, 양사 간 협업 범위는 더 넓어질 전망"이라고 전했다.

[서울=뉴시스]SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM) 5세대 제품 HBM3E를 세계 최초로 대규모 양산해 이달 말부터 제품 공급을 시작한다. (사진 = 업체 제공) 2024.03.19. [email protected]  *재판매 및 DB 금지

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