삼성·SK하이닉스·마이크론, HBM5 발열 해법 경쟁

💻 삼성·SK하이닉스·마이크론, HBM5 발열 해법 경쟁 📌 핵심 요약 HBM5부터 메모리 경쟁의 핵심이 속도·용량·적층 수에서 발열 제어와 전력 효율로 이동 AI GPU 전력소모가 커지고 HBM 적층 수가 증가하면서 열 방출 구조가 성능·수율·안정성의 핵심 변수로 부상 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론은 각각 다른 방식으로 HBM 열 문제에 대응 📌 배경: 왜 발열이 중요해졌나 차세대 AI 서버 GPU 전력소모가 칩당 1,000W 수준으로 증가하는 추세 HBM3E 이후 HBM4E, HBM5로 갈수록 적층 수가 늘어남 향후 HBM 적층 수는 20단 내외까지 확대될 가능성 적층이 높아질수록 내부 열이 빠져나가기 어려워짐 특히 GPU와 HBM 간 고속 통신부인 D2D PHY가 주요 발열원으로 지목 📌 삼성전자: HPB 핵심 기술: HPB(Heat Path Block) ✔️ 개념: HBM 내부에 별도의 열 방출 경로를 추가 내부에서 발생한 열을 더 빠르게 외부로 전달 ✔️ 주요 적용 부위: D2D PHY 영역 HBM과 GPU 간 초고속 데이터 전송 구간 ✔️ 특징: HBM4E 단계에서 이미 적용 및 검증됐다고 언급 HBM5에서는 실리콘 기반 HPB 구조를 검토 단순한 상부 방열 구조가 아니라 HBM 스택 전체 설계와 연계 ✔️ 기대 효과: 열저항 감소 시스템 안정성 개선 고성능 HBM 구동 시 신뢰성 강화 📌 SK하이닉스: iHBM 핵심 기술: iHBM ✔️ 개념: HBM 패키지 내부에 ICE(Integrated Cooling Elements) 삽입 열전도성은 높고 전기적으로는 절연되는 실리콘 기반 소재 활용 ✔️ 주요 적용 부위: HBM과 GPU 사이의 D2D PHY 영역 ✔️ 특징: 기존처럼 코어 다이를 통해 열을 빼는 방식이 아니라 별도 냉각 경로를 형성 WLP와 MR-MUF 등 기존 패키징 역량을 활용 양산 안정성을 강조 ✔️ 기대 효과: 열저항 약 30% 감소 동작 안정성 향상 HBM5 등 차세대 제품에 적용 예정 📌 마이크론: 저전력·TSV 기반 접근 삼성·SK하이닉스처럼 별도 냉각 구조를 직접 강조하기보다 저전력 HBM 설계에 초점 ✔️ 주요 기술: TSV Trench Cooling Cooling TSV ✔️ Trench Cooling 개념: 실리콘 다이 내부에 미세 홈 또는 채널을 형성 냉각 유체를 흐르게 해 내부 열을 줄이는 방식 ✔️ Cooling TSV 개념: 전기 신호 전달용 TSV가 아니라 열 전달 전용 TSV를 활용 메모리 스택 아래에서 위쪽 방열층까지 열을 수직으로 전달 ✔️ 특징: 추가 면적 부담을 줄이면서 열 방출 경로를 확보 3D 적층 구조에서 열저항을 낮추는 방식 💻반도체 소부장💻[그로쓰리서치] https://t.me/growth_semi