SK하이닉스가 파운드리 1위 기업인 대만 TSMC와 고대역폭메모리(HBM) 기술 동맹을 맺었다. HBM 시장에서 독보적인 선두를 차지하고 있는 SK하이닉스가 차세대 제품에서도 기술 우위를 놓치지 않겠다는 의지로 풀이된다.

19일 SK하이닉스는 최근 대만 타이베이에서 TSMC와 기술협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다.

SK하이닉스는 TSMC와 협업해 2026년 양산 예정인 6세대 HBM(HBM4)을 개발할 계획이다. SK하이닉스 측은 “TSMC와 힘을 합쳐 또 한 번의 HBM 기술혁신을 이끌어내겠다”며 “고객-파운드리-메모리로 이어지는 3자 간 기술 협업을 바탕으로 메모리 성능의 한계를 돌파할 것”이라고 말했다.

SK하이닉스와 TSMC는 HBM의 최하단에 위치하는 베이스 다이의 성능을 개선한다. HBM은 베이스 다이 위에 여러 개의 D램을 쌓아올린 뒤 실리콘관통전극(TSV) 기술로 수직 연결한 칩이다. 베이스 다이는 AI 연산장치와 연결돼 HBM을 제어하는 역할을 수행한다.

SK하이닉스는 가장 최신 제품인 5세대 HBM(HBM3E)까지는 자체 D램 공정으로 베이스 다이를 만들었다. 그러나 HBM4부터는 TSMC가 보유한 시스템반도체 공정을 활용해 다양한 기능을 추가할 계획이다.

SK하이닉스가 TSMC의 공정을 활용하면 크게 두 가지가 개선될 수 있다. 우선 베이스 다이의 성능을 대폭 업그레이드할 수 있다. 차세대 HBM은 기존 제품과 비교해 2배 가까이 높은 정보처리 속도와 용량을 구현해야 한다. 이에 따라 베이스 다이 역시 고도화된 기능이 필요하다. 시스템반도체 분야에서 가장 뛰어난 기술력을 지닌 TSMC는 이러한 과제에 직면한 SK하이닉스에 최적의 파트너가 될 수 있다.

또한 고객 맞춤형 HBM을 생산할 수 있다. 글로벌 AI 반도체 시장에는 1위 엔비디아뿐 아니라 구글·인텔·AMD 등 다양한 반도체 회사들이 포진하고 있다. 이들의 HBM 스펙에 대한 요구 사항도 제각각인데 SK하이닉스는 TSMC와 협력해 이들이 원하는 ‘커스텀’ 베이스 다이를 공급할 수 있게 된다.

양 사는 HBM 외에도 패키징 기술 전반에 대해 협력하기로 했다. SK하이닉스는 TSMC의 칩 결합 공정인 칩 온 웨이퍼 온 서브스트레이트(CoWoS)를 최적화하기 위해 HBM 관련 고객 요청에 공동 대응하기로 했다.

SK하이닉스는 TSMC와의 기술 동맹과 함께 차세대 HBM 시장에서 독보적인 선두 자리를 노린다. SK하이닉스는 지난해 4세대 HBM인 HBM3를 엔비디아에 독점 공급하면서 이 분야의 리더로 자리매김했다. 최근 삼성전자와 미국 마이크론테크놀로지 등 라이벌들의 추격이 이어지는 가운데 기술 우위를 위해 TSMC와 더욱 굳건한 협력을 해나갈 것으로 보인다. 김주선 SK하이닉스 사장은 “고객 맞춤형 제품으로 ‘토털 AI 메모리 프로바이더’로서의 위상을 확고히 하겠다”고 말했다.