SK하이닉스가 HBM 패키지 내부에 냉각 요소를 넣어 발열을 낮추는 ‘iHBM’ 기술을 공개했다. 회사는 패키지 내부에 별도 열 방출 경로를 형성해 차세대 HBM의 고온·고부하 동작 안정성을 높인다는 계획이다.

SK하이닉스는 26일 HBM 패키지에 일체형 냉각 요소 ‘ICE’를 내재한 iHBM 기술을 발표했다. ICE는 전기 전도성은 낮고 열 전도성이 높은 실리콘 소재를 활용해 패키지 내부에 추가적인 열 배출 통로를 만드는 구조다.

AI 연산 수요가 늘면서 HBM은 더 많은 메모리 다이를 쌓고 데이터 처리 속도를 높이는 방향으로 발전해 왔다. 이 과정에서 GPU와 HBM 사이를 연결하는 D2D PHY 구간은 데이터 이동이 집중되는 영역으로, 발열 밀도 관리가 주요 기술 과제로 떠올랐다.

기존 HBM은 주로 코어 다이를 거쳐 열을 외부로 내보내는 간접 방식에 의존했다. iHBM은 발열이 집중되는 D2D PHY 영역 안에 ICE를 배치해 열이 빠져나갈 수 있는 전용 경로를 만든다. SK하이닉스는 이를 통해 열저항을 기존 대비 30% 이상 낮췄다고 설명했다.

양산 적용성도 고려됐다. 회사는 iHBM에 Advanced MR-MUF 기반 WLP 공정을 적용했다. MR-MUF는 적층된 칩 사이를 보호재로 채워 구조적 안정성을 높이는 패키징 공정으로, SK하이닉스가 HBM 생산에 활용해 온 방식이다.

고객사 입장에서는 기존 SiP 환경과의 호환성이 중요하다. SK하이닉스는 iHBM이 기존 시스템 통합 패키지 설계와 높은 호환성을 갖춰 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다고 밝혔다. 이는 차세대 메모리 도입 과정에서 검증과 설계 변경 부담을 줄이는 요소가 될 수 있다.

HBM 시장은 AI 데이터센터와 고성능 컴퓨팅 수요를 중심으로 대역폭, 전력 효율, 발열 관리가 함께 요구되는 구조로 바뀌고 있다. 메모리의 적층 단수와 동작 속도가 높아질수록 패키지 내부 열 제어는 시스템 안정성과 운영 효율에 직접적인 영향을 준다.

SK하이닉스는 iHBM 기술을 HBM5 등 차세대 제품부터 적용할 계획이다. 이강욱 SK하이닉스 부사장(PKG개발 담당)은 “iHBM은 메모리 설계 역량과 첨단 패키징 기술을 결합해 개발한 발열 최소화 솔루션”이라고 말했다.