SK하이닉스가 경기도 용인시 원삼면에 추진 중인 반도체 클러스터 조감도. 지난 24일 착공에 들어갔으며, 총 415만㎡(약 126만 평) 규모 부지에 반도체 공장 4곳, 소재·부품·장비 특화 단지 등을 조성할 계획이다./SK하이닉스 제공

SK하이닉스는 인공지능(AI) 시대를 맞아 고객 맞춤형 설루션을 제시하는 ‘풀스택 AI 메모리 프로바이더’로 변모하고 있다. 올해 AI 생태계가 더욱 격동할 것으로 예상되는 가운데, SK하이닉스는 안주하지 않고 국내외 주요 생산 거점에 선제적 투자를 준비하며 미래 성장 기반도 꾸준히 다져나간다는 계획이다.

계속 확대되는 AI용 서버 수요와 온디바이스 AI 기기 확산에 발맞춰, D램에서는 12단 적층 5세대 고대역폭 메모리(HBM3E)뿐 아니라 초고용량 DDR5 D램, 초고속 LPDDR5X·LPDDR5T D램을 시장에 공급하고 있다. 또한 AI 시대에 특화된 PIM(프로세싱 인 메모리), CXL(컴퓨트 익스프레스 링크) 등 차세대 메모리 설루션 혁신도 지속해 기술 리더십을 이어나간다는 방침이다.

◇HBM부터 패키징까지 AI 메모리 기술 선도

SK하이닉스는 지난해 11월 현존 최대 용량인 HBM3E 16단 제품 개발을 세계 최초로 공식화했다. 2013년 세계 최초로 HBM을 시장에 선보인 이후, HBM 분야에서 꾸준히 세계 최고 수준의 신제품을 개발, 양산하고 있다.

SK하이닉스는 2022년 6월 세계 최초로 HBM3를 양산해 엔비디아에 납품했다. 이어 2023년 4월에는 기존 8단 HBM3 대비 용량을 50% 높인 12단 적층 HBM3를 업계 최초로 개발하는 데 성공했다. 또한 작년 3월 HBM3E 8단 제품을 업계 최초로 고객에게 납품한 지 6개월 만에 HBM3E 12단 신제품을 세계 최초로 양산하며 HBM 분야를 선도하고 있다.

SK하이닉스가 HBM 분야에서 앞서나갈 수 있었던 이유로는 최첨단 패키징 기술 경쟁력이 꼽힌다. SK하이닉스는 자체적으로 개발한 기술인 어드밴스드 MR-MUF 방식을 적용해 제품의 생산성을 끌어올리면서도 신뢰도를 높이는 공정 방식을 구현해냈다. MR-MUF는 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 액체 형태의 보호재를 공간 사이에 주입하는 기술로, 기존 공정 방식 대비 열 방출에 특히 효과적인 공정으로 평가받는다.

SK하이닉스는 지난해 8월 세계 최초로 10나노급 6세대 1c 미세 공정을 적용한 16Gb(기가비트) DDR5 D램 개발에 성공했다. 10나노급 D램 기술은 세대를 거듭하면서 미세 공정의 난도가 극도로 높아졌으나, SK하이닉스는 업계 최고 성능이 입증된 5세대(1b) 기술력을 바탕으로 설계 완성도를 높였다.

낸드에서도 성과를 올렸다. SK하이닉스는 지난해 11월 세계 최고층인 321단 1Tb(테라비트) TLC(트리플 레벨 셀) 4D 낸드 플래시 양산에 들어갔다. 2023년 6월 직전 세대 최고층 낸드인 238단 제품을 양산한 데 이어, 300단을 넘어서는 낸드도 가장 먼저 선보이며 기술 한계 돌파에 성공한 것이다.

◇120조 투자 용인 클러스터 착공

SK하이닉스는 경기도 용인시 415만㎡ 규모 부지에 신규 메모리 생산 기지인 용인 반도체 클러스터를 조성하며 120조원 이상의 투자를 준비하고 있다. 지난 25일 첫 번째 팹을 착공에 들어갔고, 2027년 5월 준공할 계획이다. SK하이닉스는 용인 클러스터를 비롯해 이천, 청주, 용인 세 지역을 삼각 축으로, 폭발적으로 성장하는 AI 시대에 세계 최고 메모리를 적기에 공급해 나갈 계획이다.

SK하이닉스는 미국 인디애나주와 첨단 후공정 분야 투자 협약을 체결하면서 북미 지역 고객 협력과 AI 경쟁력 강화도 추진하고 있다. 인디애나 팹에서는 2028년 하반기부터 차세대 HBM 등 AI 메모리 제품이 양산될 예정이다.