SK하이닉스가 차세대 인공지능(AI) 반도체 시장 주도권을 굳히기 위해 8세대 고대역폭메모리(HBM)인 ‘HBM5’를 2029년 출시할 것이라는 전망이 나왔다.
3월 엔비디아 GTC 2026에서 SK하이닉스가 전시한 HBM4 16단 내부 구조를 보여주는 모형 / SK하이닉스
시장조사업체 카운터포인트리서치(이하 카운터포인트)는 6일 SK하이닉스가 하이브리드 본딩 기술을 조기 도입해 기술적 우위를 확보할 것으로 내다봤다.
카운터포인트에 따르면 현재 HBM은 마이크로 범프를 이용해 D램을 적층하지만, 적층 수가 20층 이상으로 늘어나면 신호 무결성과 열 배출 등에서 물리적 한계에 직면한다. 하이브리드 본딩은 이런 한계를 극복할 수 있는 기술이다. 이 기술은 다이 사이의 범프를 없애고 구리(Cu)를 직접 붙여 데이터 대역폭과 전력 효율을 획기적으로 높일 수 있다.
SK하이닉스는 대량 생산 체제를 구축하기 위해 어플라이드 머티리얼즈(AMAT)와 BESI의 통합 하이브리드 본딩 솔루션을 도입할 방침이다. 양사가 제공하는 통합 플랫폼은 화학적 기계적 평탄화(CMP)와 본딩 공정을 결합해 제조 안정성을 높이고 수율 리스크를 낮추는 전략적 선택으로 풀이된다.
하이브리드 본딩의 성패는 원자 수준으로 매끄러운 표면을 형성하는 CMP 공정에 달렸다. 기존 열압착 본딩(TCB)과 달리 하이브리드 본딩은 표면의 미세한 결함이 수율에 직결되기 때문에, SK하이닉스는 정밀한 표면 제어와 구리 높이 제어 역량을 갖춘 통합 장비를 통해 양산 전환을 가속화할 계획이다.
국제반도체표준협의기구(JEDEC)가 HBM 높이 기준을 완화하며 기존 공정의 수명이 연장될 가능성도 제기되지만, 장기적으로는 기술 도입이 불가피하다. 엔비디아 등 주요 고객사의 성능 요구치가 갈수록 높아지면서 삼성전자와 마이크론 등 경쟁 업체들도 HBM4 이후부터 해당 기술 도입을 적극 추진하고 있어서다.
카운터포인트리서치는 SK하이닉스가 생성형 AI용 메모리 분야에서 선두 지위를 유지할 것으로 평가했다. 메모리 셀 설계 개선과 로직 회로(IVC)를 베이스 다이에 통합하는 등 혁신 기술을 바탕으로 AI 서버용 제품 품질과 공급 측면에서 전략적 우위를 점하고 있다는 분석이다.
8세대인 HBM5는 하이브리드 본딩 기술이 양산 단계에 진입하는 실질적인 전환점이 될 것으로 보인다. 카운터포인트리서치는 차세대 AI GPU 사이클에 맞춰 2029년경 제품이 출시될 것으로 내다봤다. 2029년을 기점으로 하이브리드 본딩이 본격화돼 향상된 대역폭과 효율을 구현할 것으로 예상했다.
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