SK하이닉스가 26일 발열 잡는 ‘iHBM’ 기술을 공개했다. 패키지 내에 냉각 요소를 넣어 열 방출 경로를 개선하는 방식이다.
이 기술의 요체는 HBM 패키지에 들어가는 일체형 냉각 요소 'ICE'다. ICE(Integrated Cooling Elements)는 HBM 패키지 내부에 추가적인 열 배출 경로를 형성하는 냉각 요소를 일컫는 용어로 전기는 통하지 않지만 열 전도가 높은 실리콘 소재가 활용된다.
SK하이닉스에 따르면 이 방식으로 "발열을 회기적으로 낮출 수 있었다"고 한다.
HBM의 발열 문제는 적층 단수가 높아질수록 반드시 선행되어야 할 과제였다. HBM은 적층 단수 확대와 고속화를 거듭할수록 발열이 높아지는 숙제를 안고 있다.
결국 HBM의 경쟁력은 발열 밀도를 효과적으로 제어하는 기술과 궤를 같이 하고 있었다. 특히 HBM과 GPU를 연결하는 D2D PHY 구간의 발열 밀도는 성능과 직결된다. D2D PHY(Die-to-Die Physical Layer)는 HBM 베이스다이와 AI 고속 다이(Die) 간 초고속 데이터 통신을 가능하게 하는 물리적인 연결 통로이기 때문이다.
iHBM 기술은 이 문제를 구조적으로 해결한 것이 특징이다. 기존 HBM은 열을 코어 다이(Core Die)를 거쳐 외부로 내보내는 간접적인 방식에 의존해 왔다.
iHBM은 발열이 가장 집중되는 D2D PHY 영역 안에 열 제어 소자(ICE)를 넣어 열이 빠져 나갈 수 있는 전용 경로(Heat Path)를 별도로 만들었다. ICE로 열을 모아 굴뚝으로 빼내는 것과 유사한 원리다.
SK하이닉스는 이 방식으로 "기존 대비 열저항(Thermal Resistance)을 30% 이상 낮추고, 고온·고부하 환경에서도 안정적인 동작 특성을 유지할 수 있게 됐다"고 밝혔다.
SK하이닉스는 iHBM 기술을 HBM5 등 차세대 제품부터 적용해 고성능 컴퓨팅(HPC), AI 데이터센터 등 초고집적·초고대역폭 환경에서 요구되는 열 관리 수준을 충족하며 시스템 전반의 안정성과 운영 효율을 높인다는 계획이다.
SK하이닉스 이강욱 부사장(PKG개발 담당)은 "iHBM은 메모리 설계 역량과 첨단 패키징 기술을 결합해 개발한 발열 최소화를 위한 최적의 설루션"이라면서 "AI 환경에서 고객이 필요로 하는 가치를 선제적으로 제공하며 AI 메모리 리더십을 더욱 공고히 하겠다“고 말했다. /100c@osen.co.kr
