HBM4 기술 완전 정복: 원리, 업체별 현황, 그리고 미래 전망

AI 시대가 본격적으로 열리면서, 반도체 업계의 ‘게임체인저’로 떠오른 HBM4(High Bandwidth Memory 4). 오늘은 HBM4가 왜 주목받는지, 어떤 기술 혁신이 담겨 있는지, 그리고 삼성전자·SK하이닉스·마이크론 등 주요 업체별 개발 및 양산 현황, 향후 전망까지 한눈에 정리해 드립니다.

HBM4란 무엇인가?

HBM4는 고대역폭 메모리(High Bandwidth Memory)의 6세대 제품으로, AI·데이터센터·고성능 컴퓨팅(HPC) 등 방대한 데이터를 실시간으로 처리해야 하는 분야의 ‘필수 부품’입니다. 기존 HBM3E 대비 I/O(입출력) 단자가 1024개에서 2048개로 두 배 늘어나 데이터 처리량이 대폭 증가했고, 대역폭과 에너지 효율성도 획기적으로 개선되었습니다1 2 3 811.

주요 기술 특징

I/O 두 배 증가: 2048개로 확장, 데이터 전송 속도와 대역폭이 대폭 향상1 3 811.
하이브리드 본딩: 기존 범프 대신 칩 표면을 직접 연결, 칩 간 간격 최소화(7μm 수준)로 신호 지연과 발열 최소화1 2 1019.
베이스 다이 혁신: 기존 단순 패시브 구조에서 벗어나, **로직 파운드리(예: TSMC)**를 활용한 로직 기반 설계 적용1 4 1011.
적층 단수 확대: 16단 적층(DRAM), 최대 48GB 용량 구현1019.
에너지 효율: 전력 소모는 HBM3E 대비 70% 수준으로 감소, 속도는 40% 이상 향상10.
UCIe 표준 지원: 64개 레인, 32Gbps 속도, 총 2Tbps(초당 256GB) 데이터 전송11.

업체별 개발 및 양산 현황

SK하이닉스

시장 주도권: HBM3E, HBM4 모두 업계 최초 양산 및 주요 고객사(엔비디아 등)에 샘플 공급8 13 1415.
TSMC와 협력: HBM4의 로직 다이 생산 및 패키징(CoWoS)에서 TSMC와 긴밀한 협업613.
양산 일정: 2025년 하반기부터 본격 양산, 2026년 초 대량 공급 목표8 913.
기술 완성도: 70% 이상의 수율 달성, 12단 적층 HBM4 세계 최초 샘플 공급9 1314.
시장 점유율: 50% 이상 예상, HBM4 시장에서 1위 굳히기 전망815.

삼성전자

기술 전략: ‘10나노급 6세대(1c) D램’ 채택, 한 세대 앞선 기술로 ‘초격차’ 승부수1720.
하이브리드 본딩·맞춤형 HBM: 고객사 요구에 맞춘 커스텀 HBM4 제공, 로직 파운드리 활용 확대1 420.
양산 계획: 2025년 하반기 양산 목표, 전용 라인(D1c) 구축 및 파일럿 생산 진행4 1620.
과제: HBM3E 인증 지연, HBM4 설계 난제 등으로 개발 속도는 SK하이닉스에 비해 다소 느린 상황12 1417.

마이크론

시장 진입: 2025~2026년 HBM4 양산 목표, 삼성·SK하이닉스에 비해 시장 점유율은 낮을 전망68.
기술 개발: HBM4 개발에 박차, AI 및 데이터센터용 주요 고객사 확보 시도 중8.

HBM4의 미래와 전망

AI·데이터센터 시장 성장: AI 서버, 차세대 GPU(엔비디아 루빈, AMD MI400 등)에 HBM4 채택 확산8 915.
시장 규모 확대: 2026년 HBM 전체 출하량 300억기가비트(Gb) 돌파 예상, HBM4가 주류로 부상815.
가격 프리미엄: HBM3E 대비 30% 이상 높은 가격 형성, 고부가가치 메모리 시장 주도815.
맞춤형 솔루션: 고객사별 요구에 맞춘 커스텀 HBM4, 자동차 전장 등 신규 시장 확대4 1011.
경쟁 구도: SK하이닉스의 선두 지속, 삼성·마이크론의 추격전 치열. TSMC 등 파운드리 업체와의 협업이 핵심 변수6 1320.
기술 혁신 지속: 적층 단수·I/O 확장, 패키징 기술 고도화 등으로 차세대 HBM5 경쟁도 이미 시작1120.

결론

HBM4는 AI 시대의 핵심 인프라로, 메모리 반도체 시장의 ‘빅뱅’을 예고하고 있습니다. SK하이닉스가 기술 완성도와 시장 선점에서 한발 앞서 있지만, 삼성전자도 기술 초격차 전략과 맞춤형 제품으로 반격을 준비 중입니다. 앞으로 HBM4의 대량 양산과 AI·데이터센터 시장의 폭발적 성장에 힘입어, 메모리 산업의 판도는 한층 더 역동적으로 변화할 것입니다.

참고한 링크

최신 반도체 이슈와 기술 트렌드가 궁금하다면, 위의 링크들을 참고해보세요!

저작자표시 (새창열림)

'반도체 > DRAM' 카테고리의 다른 글

HBM(High Bandwidth Memory) 기술의 상세 이해와 진화 방향, 로드맵 (1)	2025.06.03
EUV DRAM 시대가 옵니다. 그런데 뭐가 좋아지나요? (7)	2020.06.02
DDR5 DRAM 시대가 옵니다. 그런데 DDR5가 뭐죠? (16)	2020.04.27
전설로 남은 DRAM 치킨 게임, 그 승자는? (13)	2020.04.16

오늘살이

HBM4 기술 완전 정복: 원리, 업체별 현황, 그리고 미래 전망