로직 다이에 3nm·코어 다이는 1c D램 적용…엔비디아 '베라 루빈' 대응 전략 가속
엔비디아 GTC 2026에 전시된 SK하이닉스 HBM. 연합뉴스
[서울이코노미뉴스 박희만 기자] SK하이닉스가 차세대 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4E에서 로직 다이에 TSMC의 3나노미터 공정을 적용하는 방안을 검토하고 있다.
D램뿐 아니라 연산을 담당하는 핵심 영역까지 초미세 공정을 확대해 성능 우위를 확보하겠다는 전략이다.
20일 업계에 따르면 SK하이닉스는 HBM4E에 적용될 코어 다이에 10나노급 6세대(1c) D램 공정을, 로직 다이에는 TSMC의 3nm 공정을 활용하는 방안을 유력하게 논의 중이다.
기존 HBM4에서는 10나노급 5세대(1b) D램과 12nm 공정 로직 다이를 적용한 바 있다.
경쟁사인 삼성전자는 HBM4에서 1c D램과 4nm 로직 공정을 채택했다.
HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 데이터 처리속도를 극대화하는 구조다. 이 가운데 로직 다이는 메모리간 데이터 흐름과 연산을 제어하는 역할을 맡는다.
공정 미세화가 적용될수록 신호 처리속도는 빨라지고 전력소모는 줄어든다.
업계에서는 이번 전략이 단순한 공정전환을 넘어 HBM 성능의 ‘병목’을 해소하기 위한 조치로 보고 있다.
특히 HBM4E부터는 고객 맞춤형 설계가 가능한 ‘커스텀 HBM’ 수요가 본격화될 것으로 예상된다.
AI 칩 설계 기업들이 요구하는 구조에 맞춰 로직 다이를 설계해야 하는 만큼, 파운드리 공정 경쟁력이 제품 차별화의 핵심변수로 떠오르고 있다.
SK하이닉스가 3nm 공정을 우선 적용하려는 것도 고성능 제품을 중심으로 시장을 선점하겠다는 의도로 풀이된다.
주요 고객인 엔비디아의 차세대 AI 칩 ‘베라 루빈 울트라’에 HBM4E가 탑재될 예정인 점도 영향을 미쳤다.
대규모 연산을 요구하는 AI 가속기 시장에서는 메모리 성능이 전체시스템 효율을 좌우한다. 공급물량이 큰 고객사에 최고 사양을 제공해 주도권을 유지하려는 전략이다.
경쟁 환경도 빠르게 달아오르고 있다.
엔비디아 뿐아니라 AMD, 구글 등 주요 빅테크 기업들이 차세대 AI 칩에 HBM4E 채택을 예고하면서 수요는 급증할 전망이다.
업계에서는 메모리 기업간 경쟁이 ‘적층 수’에서 ‘로직 다이 성능’ 중심으로 이동하고 있다는 분석도 나온다.
향후 관건은 미세공정 적용에 따른 수율과 비용이다.
초미세 공정일수록 생산 난이도가 높아지는 만큼, 안정적인 공급능력이 경쟁력을 좌우할 가능성이 크다.
HBM 시장이 AI 반도체 핵심인프라로 자리잡은 가운데, SK하이닉스가 기술 우위를 통해 주도권을 이어갈 수 있을지 주목된다.
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