곽노정 SK하이닉스 "내년 HBM 완판...TSMC와 HBM4 기술협력 강화"

SK하이닉스가 고대역폭메모리(HBM) 시장에서 선두를 달리고 있는 가운데 차세대 제품 HBM4에서도 글로벌 1위에 대한 자신감을 보였다. 특히 청주, 용인, 미국 등 총 50조원 규모의 투자를 단행하면서 HBM 뿐만 아니라 AI 메모리 시장에서 입지를 강화한다는 목표다.

SK하이닉스 곽노정 대표이사 사장이 2일 이천 본사에서 ‘AI시대, SK하이닉스 비전과 전략’을 주제로 기자 간담회를 진행하고 있다.(사진=SK하이닉스)

■ HBM3E 12단 3분기 양산...TSMC와 HBM4 패키징 협력 강화

곽노정 SK하이닉스 최고경영자(CEO)는 2일 경기도 이천 본사에서 진행된 기자 간담회에서 "현재 당사 HBM은 생산 측면에서 올해 이미 솔드아웃(Sold-out, 완판)인데, 내년에도 대부분 솔드아웃됐다"라며 "HBM 기술 측면에서도 시장 리더십을 더욱 확고히 하기 위해 세계 최고 성능 HBM3E 12단 제품의 샘플을 5월에 제공하고, 3분기 양산할 수 있도록 준비 중이다"고 말했다.

곽 CEO는 2016년부터 2024년까지 SK하이닉스의 HBM 총 매출은 130~170억 달러(17조~24조원)가 예상된다고 밝혔다. 같은 날 경쟁사인 삼성전자가 뉴스룸을 통해 같은 기간 HBM 누적 매출이 100억 달러(13조7천억 원)가 넘을 것이라고 언급한 바 있다.

SK하이닉스는 HBM 시장에서 앞서나간 배경에 AI 시장 성장을 예상하고 선제적인 투자와 기술 개발을 단행했기 때문이라고 강조한다.

곽 CEO는 "AI 반도체 경쟁력은 한순간에 확보할 수 있는 게 아니다"라며 "SK하이닉스가 SK그룹에 편입된 2012년부터 메모리 업황이 좋지 않아서 대부분의 반도체 기업들이 투자를 10% 이상씩 줄였다. 그럼에도 당시 SK그룹은 투자를 전 분야에서 늘리기로 결정했고, 시장이 언제 열릴지 모를 불확실성이 있는 HBM에 대한 투자도 같이 포함돼 있었다"라고 설명했다.

그는 이어 "당사는 2013년 HBM을 세계 최초로 개발한 성과를 냈고, 고객 및 파트너사들과 협업해 기술 개발한 결과 지금의 리더십을 확보할 수 있었다"며 "AI 반도체는 기존 범용 반도체의 기술 역량에 더해서 고객 맞춤형 성격이 있기 때문에 반도체 개발과 시장 창출 과정에서 글로벌 협력이 굉장히 중요하다"고 강조했다. 또 "최태원 회장님의 글로벌 네트워킹이 각 고객사 협력사와 긴밀하게 구축이 돼 있고 그런 것들 또한 AI 반도체 리더십 확보하는 데 큰 역할을 했다"고 덧붙였다.

이에 따라 SK하이닉스는 2026년부터 양산 예정인 HBM4에서 TSMC와 패키징 협력을 강화할 계획이다. TSMC는 파운드리 시장에서 60% 이상 점유율로 1위이며, 고객사로 엔비디아를 확보하고 있다. 양사의 협력은 메모리와 파운드리간 시너지로 팹리스 고객사 확보에 유리할 것으로 관측된다.

곽 CEO는 "HBM3E까지는 자체 공정으로 베이스 다이를 만들었으나, HBM4부터는 성능과 효율을 끌어올리기 위해 로직(Logic) 선단 공정을 활용할 계획이고, 로직 다이 부분에서 TSMC와 협력한다"라며 "이전에도 TSMC와 협력해 왔지만 이번 MOU를 통해 지금까지 협력한 기술보다 훨씬 더 깊이 있는 기술을 개발하기로 합의했다"고 설명했다.

SK하이닉스의 HBM 기술 강점으로 MR-MUF 패키징이 꼽힌다. MR-MUF는 과거 SK하이닉스 공정 대비 칩 적층 압력을 6% 수준까지 낮추고, 공정시간을 줄여 생산성을 4배로 높이며, 열 방출도 45% 향상시킨 기술이다. 최근 도입한 어드밴스드(Advanced) MR-MUF는 MR-MUF의 장점을 그대로 유지하는 가운데 신규 보호재를 적용해 방열 특성을 10% 더 개선했다.

(왼쪽부터) 김주선 사장(AI Infra 담당), 곽노정 대표이사 사장, 안현 부사장(N-S Committee 담당), 김우현 부사장(CFO).(사진=SK하이닉스)

최우진 P&T 담당 부사장은 "MR-MUF 기술이 하이 스택(High Stack)에서 한계를 보일 수 있다는 의견이 있지만, 실제로는 그렇지 않으며 우리는 어드밴스드 MR-MUF기술로 이미 HBM3 12단 제품을 양산 중이다"라며 "어드밴스드 MR-MUF로 16단 구현까지 순조롭게 기술 개발 중이며, HBM4에도 어드밴스드 MR-MUF를 적용해 16단 제품을 구현할 예정이다. 또 하이브리드 본딩(Hybrid bonding) 기술 역시 선제적으로 검토하고 있다"고 말했다.

■ '美 인디애나주·청주 M15X·용인 클러스터' 공격적 투자 단행

SK하이닉스는 HBM 공급 물량을 늘리기 위해 미국 인디애나주와 청주 M15X 팹에 신규 투자를 결정했다. 인디애나 공장에서는 2028년 하반기부터 차세대 HBM 등 AI 메모리 제품이 양산될 예정이다.

M15X 팹은 지난달 건설 공사에 착수해 내년 11월 준공 후 2026년 3분기부터 본격 양산에 들어갈 계획이다. M15x는 연면적 6만3000평 규모의 복층 팹으로, EUV를 포함한 HBM 일괄 생산 공정을 갖춘다. 또 TSV 캐파 확장 중인 M15와 인접해 있어 HBM 생산 효율을 극대화할 수 있어서 장점이다.

공격적인 투자로 인한 HBM 공급 과잉에 대한 우려에 대한 질문에 곽 CEO는 "HBM은 중장기적으로도 연평균 60% 수요 성장이 있을 전망"이라며 "HBM은 과거 메모리 패턴과 달리 고객들과 협의를 완료한 상태에서 고객 수요에 맞춰서 공급량을 증가시키고 있다"며 "최근 CSP 업체들의 AI 서버 투자가 확대되고 있고 AI 서비스의 질도 지금 계속 올라가고 있기 때문에 추가 HBM 수요가 있을 것으로 예상된다"고 답했다.

이어 "더군다나 HBM4 이후가 되면 커스터마이징 수요가 증가하고, 트렌드화가 되면서 결국은 점점 더 수주형 비즈니스 쪽으로 옮겨가기 때문에 공급 과잉에 대한 리스크는 줄어들 것"이라고 덧붙였다.

아울러 SK하이닉스는 용인 클러스터 투자도 동시에 단행한다. 용인 클러스터는 총 415만㎡(약 126만 평) 부지에 회사 팹 56만평, 소부장 업체 협력화 단지 14만평, 인프라 부지 12만평 등이 조성되는 규모다. SK하이닉스는 팹 4기를 순차적으로 이곳에 구축할 계획이며, 협력화 단지에는 국내외 소부장 업체들이 입주해 SK하이닉스와 협업해 반도체 생태계를 키워갈 예정이다.

용인 클러스터 SK하이닉스 첫 1기 팹은 내년 3월 공사를 착수해 2027년 5월 준공 예정이다. 용인 클러스터 내 약 9000억원이 투자되는 미니팹 프로젝트에는 SK하이닉스가 반도체 클린룸과 기술 인력을 무상 제공하기로 했다. 정부, 경기도, 용인시는 장비 투자와 운영을 지원한다는 방침이다.

김영식 SK하이닉스 제조·기술 담당 부사장은 "용인 팹은 D램 제품 중심으로 팹을 설계할 계획"이라며 "그 다음에 이뤄지는 2기, 3기 팹은 시장 수요에 맞춰서 제품을 공급할 예정이다"고 말했다. 곽 CEO는 "용인 팹과 미국 인디애나팹은 제품이 겹치지 않는다고 생각하면 된다"고 덧붙였다.