SK하이닉스가 모바일 D램과 낸드를 하나로 묶은 고대역폭스토리지(HBS)를 개발하고 있다. 스마트폰이나 태블릿 등 모바일 기기의 인공지능(AI) 성능을 끌어 올리기 위한 차세대 메모리다.
10일 업계에 따르면 SK하이닉스는 저전력 와이드 입출력(LPWIO) D램와 낸드를 적층하는 'HBS'를 개발하고 있는 것으로 파악됐다.
최대 16개까지 D램과 낸드를 쌓아 '수직 와이어 팬아웃(VFO)'으로 각 메모리를 연결, 데이터 처리 속도를 향상시키는 기술이다.
앞서 SK하이닉스는 LPWIO D램을 상용화했는데, 여기에 낸드까지 더해 복수의 메모리를 적층한 형태의 HBS를 구현하겠다는 것이다.
HBS를 구현하는 핵심은 VFO 패키징이다. SK하이닉스가 2023년 세계 최초로 개발한 VFO는 각 메모리 셀을 수직으로 연결하는 게 골자다.
기존 곡선 방식의 와이어 본딩과 달리 VFO는 직선으로 연결돼 배선 거리가 줄고, 신호 전달 손실 및 지연을 줄일 수 있다.
또 수직 연결 구조를 사용하면 기존 평면 연결 방식보다 훨씬 더 많은 입출력 연결을 배치할 수 있어 데이터 처리 성능을 끌어 올릴 수 있다.
D램과 낸드를 쌓아 만들어진 HBS는 애플리케이션 프로세서(AP)와 함께 패키징돼 최종 모바일 기기에 탑재되는 것으로 알려졌다.
SK하이닉스가 HBS을 고안한 건 스마트폰을 비롯한 모바일 기기에서 AI 성능 개선을 요구하고 있어서다.
AI는 사용자에게 최적의 서비스를 제공하기 위해 클라우드 AI와 온디바이스 AI가 협업하는 구조로 진화하고 있다.
데이터센터에서의 AI와 기기 자체 AI가 상호 보완하는 것인 데, 모바일 기기 내 AI 성능을 향상시키기 위해 HBS 개념이 고안됐다.
SK하이닉스는 D램을 적층한 HBM와 낸드를 쌓은 고대역폭낸드플래시(HBF)로 서버용 메모리 시장을 공략하면서 동시에 VFO 기술 기반 HBS로 온디바이스 AI 메모리 시장을 공략하려는 것으로 풀이된다.
HBS의 경우 고대역폭메모리(HBM)처럼 칩을 관통하는 실리콘관통전극(TSV) 공정이 필요 없어 상대적으로 수율이 높아 제조 비용이 저렴하다는 장점도 지닌다.
SK하이닉스 관계자는 “VFO는 혁신적인 차세대 패키징 솔루션”이라며 “기존 와이어 본딩과 고급 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지(FOWLP) 기술을 결합해 TSV 없이 제조 비용을 최소화할 수 있다”고 강조했다.
