SK하이닉스, HBM 발열 낮추는 ‘iHBM’ 기술 공개

SK하이닉스는 HBM 패키지에 일체형 냉각 요소 ‘ICE’를 내재해 발열을 낮춘 ‘iHBM’ 기술을 26일 공개했다. ICE는 전기는 통하지 않지만 열 전도가 높은 실리콘 소재를 활용해 패키지 내부에 추가적인 열 배출 경로를 형성하는 냉각 요소다.

인공지능(AI) 연산 수요 증가로 HBM은 적층 단수가 늘어나고 고속화되면서 발열 제어가 핵심 과제로 부상했다. 특히 HBM 베이스다이와 AI 고속 다이(Die) 간 초고속 데이터 통신을 가능하게 하는 물리적 연결 통로인 ‘D2D PHY’ 구간의 발열 밀도를 제어하는 기술이 중요해진 상황이다.

기존 HBM은 열을 코어 다이(Core Die)를 거쳐 외부로 내보내는 간접적인 방식에 의존해 왔다. 반면 iHBM은 발열이 집중되는 D2D PHY 영역 안에 열 제어 소자(ICE)를 넣어, 열이 빠져 나갈 수 있는 전용 경로(Heat Path)를 별도로 만들었다. 이를 통해 기존 대비 열저항을 30% 이상 낮추고, 고온·고부하 환경에서도 안정적인 동작 특성을 유지할 수 있다.

양산성 측면에서도 강점을 갖췄다. 이미 시장에서 검증된 어드밴스드 MR-MUF 기반 웨이퍼 수준 패키징(WLP) 공정을 적용해 대량 생산이 가능하다. 또한 고객사의 기존 시스템 통합 패키지(SiP) 환경과 설계 호환성이 높아, 고객들은 큰 설계 변경 없이 즉시 적용이 가능해 도입 부담도 낮췄다.

SK하이닉스는 iHBM 기술을 HBM5 등 차세대 제품부터 적용할 방침이다. 이를 통해 고성능 컴퓨팅(HPC), AI 데이터센터 등 초고집적·초고대역폭 환경에서 요구되는 열 관리 수준을 충족하며 시스템 전반의 안정성과 운영 효율을 높인다는 계획이다.

이강욱 SK하이닉스 부사장(PKG개발 담당)은 “iHBM은 메모리 설계 역량과 첨단 패키징 기술을 결합해 개발한 발열 최소화를 위한 최적의 설루션”이라며, “AI 환경에서 고객이 필요로 하는 가치를 선제적으로 제공하며 AI 메모리 리더십을 더욱 공고히 하겠다“고 말했다.

박혜연 기자 phy@datatnews.co.kr