HBM 발열, 왜 차세대 기술 경쟁의 핵심인가요?

HBM 발열 문제의 심화 배경

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AI 연산 수요가 폭증하면서 HBM은 적층 단수 확대와 고속화를 거듭하며 성능을 발전시켜 왔습니다. 그러나 이러한 성능 향상은 필연적으로 발열 문제의 심화를 동반하는 딜레마를 낳았습니다.
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특히 HBM과 GPU를 연결하는 D2D PHY(Die to Die Physical Layer) 구간은 단위 면적당 발생하는 발열량, 즉 발열 밀도가 가장 높은 핵심 영역으로 지목됩니다. 이 구간의 발열을 효과적으로 제어하는 기술이 차세대 HBM 기술 경쟁력의 핵심으로 부상하게 된 배경입니다.

기존 발열 제어 방식과 iHBM의 차이점

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기존 HBM은 열을 코어 다이(Core Die)를 거쳐 외부로 내보내는 간접적인 방식에 의존해 왔습니다. 이는 발열이 집중되는 특정 구간에서 직접적인 열 배출이 어려워 효율성 측면에서 한계가 있었습니다.
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SK하이닉스의 iHBM은 발열이 가장 집중되는 D2D PHY 영역 안에 전기가 통하지 않지만 열 전도율이 높은 실리콘 소재의 ICE(Integrated Cooling Elements)를 직접 넣어 열이 빠져나갈 전용 경로를 별도로 만들었습니다. 이는 구조적으로 발열 문제를 해결하는 혁신적인 접근 방식입니다.

iHBM 기술의 양산성과 고객 도입 용이성

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iHBM 기술은 이미 시장에서 검증된 어드밴스드 MR MUF(Mass Reflow Molded Underfill) 기반 WLP(Wafer Level Packaging) 공정을 적용하여 안정적인 대량 생산이 가능합니다. 이는 신기술 도입 시 발생할 수 있는 생산 안정성 우려를 해소합니다.
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또한, 고객사의 기존 SiP(System in Package) 환경과 높은 설계 호환성을 확보하여 고객들이 큰 설계 변경 없이 즉시 iHBM을 적용할 수 있도록 했습니다. 이는 실질적인 도입 부담을 낮춰 시장 확산에 긍정적인 영향을 줄 것으로 예상됩니다.

HBM 발열 문제의 심화 배경

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AI 연산 수요가 폭증하면서 HBM은 적층 단수 확대와 고속화를 거듭하며 성능을 발전시켜 왔습니다. 그러나 이러한 성능 향상은 필연적으로 발열 문제의 심화를 동반하는 딜레마를 낳았습니다.
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특히 HBM과 GPU를 연결하는 D2D PHY(Die to Die Physical Layer) 구간은 단위 면적당 발생하는 발열량, 즉 발열 밀도가 가장 높은 핵심 영역으로 지목됩니다. 이 구간의 발열을 효과적으로 제어하는 기술이 차세대 HBM 기술 경쟁력의 핵심으로 부상하게 된 배경입니다.

기존 발열 제어 방식과 iHBM의 차이점

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기존 HBM은 열을 코어 다이(Core Die)를 거쳐 외부로 내보내는 간접적인 방식에 의존해 왔습니다. 이는 발열이 집중되는 특정 구간에서 직접적인 열 배출이 어려워 효율성 측면에서 한계가 있었습니다.
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SK하이닉스의 iHBM은 발열이 가장 집중되는 D2D PHY 영역 안에 전기가 통하지 않지만 열 전도율이 높은 실리콘 소재의 ICE(Integrated Cooling Elements)를 직접 넣어 열이 빠져나갈 전용 경로를 별도로 만들었습니다. 이는 구조적으로 발열 문제를 해결하는 혁신적인 접근 방식입니다.

iHBM 기술의 양산성과 고객 도입 용이성

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iHBM 기술은 이미 시장에서 검증된 어드밴스드 MR MUF(Mass Reflow Molded Underfill) 기반 WLP(Wafer Level Packaging) 공정을 적용하여 안정적인 대량 생산이 가능합니다. 이는 신기술 도입 시 발생할 수 있는 생산 안정성 우려를 해소합니다.
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또한, 고객사의 기존 SiP(System in Package) 환경과 높은 설계 호환성을 확보하여 고객들이 큰 설계 변경 없이 즉시 iHBM을 적용할 수 있도록 했습니다. 이는 실질적인 도입 부담을 낮춰 시장 확산에 긍정적인 영향을 줄 것으로 예상됩니다.