SK Hynix, 48GB 용량 및 16Gbit/s 속도 HBM4E 칩 샘플 출하 시작, AI 메모리 생산 개시

HBM 시장에서 더 이상 중요한 질문은 단순히 누가 가장 빠른 메모리를 발표하느냐가 아니다. 이제 중요한 것은 NVIDIA, AMD, Google 또는 기타 주요 AI 가속기 개발사들에게 기능적인 샘플을 적시에 공급할 수 있느냐이다. 데이터시트 하나만으로는 어떤 GPU 슬롯에도 끼워 넣을 수 없다.

2026년 6월 18일, SK하이닉스는 주요 고객사에 새로운 12층 HBM4E 샘플의 공급을 시작했다. 제조사에 따르면 이 메모리는 핀당 최대 16 Gbit/s의 전송 속도를 달성하며, 스택당 용량은 48 GB이고, 전 세대 HBM4 대비 에너지 효율성이 20% 이상 개선되었다. SK하이닉스에게 이는 해당 메모리 세대의 고객 자격 인증 시작을 의미하며, 차세대 AI 가속기를 위해 2027년부터 도입이 시작될 것으로 예상된다. 회사는 수혜자 목록을 공개적으로 밝히지 않았다. SK하이닉스는 양산 출시 날짜나 대량 생산 시작 시기에 대한 구체적인 일정도 발표하지 않았다.

새로운 HBM4E는 12개의 적층된 메모리 레이어로 구성된다. 총 용량 48 GB는 각 DRAM 레이어가 4GB(32Gbit)의 용량을 가짐을 의미한다. 이러한 높은 용량은 대규모 언어 모델과 광범위한 컨텍스트 윈도우가 연산 성능뿐만 아니라 가속기 자체에 대한 직접적인 저장 공간을 필요로 하기 때문에 AI 가속기에 중요하다. HBM은 GPU 또는 맞춤형 AI 칩 바로 옆에 위치하여 기존 DDR이나 GDDR 메모리보다 훨씬 넓은 인터페이스를 제공한다.

SK하이닉스는 HBM4E의 경우 데이터 라인당 최대 전송 속도를 16 Gbit/s로 명시했다. 완성된 가속기 모듈의 실제 총 대역폭은 인터페이스 너비, 사용되는 HBM 스택 수 및 해당 프로세서의 메모리 컨트롤러에 따라 달라진다.

이 데이터는 SK하이닉스에서 제공한 것이며 제3자의 테스트를 통해 아직 독립적으로 검증되지 않았다. HBM 샘플의 초기 관심사는 특정 가속기와 메모리가 안정적으로 작동하는지, 필요한 속도를 달성할 수 있는지, 그리고 예상되는 열 제한 내에서 작동할 수 있는지에 있다. 12층 스택의 경우 SK하이닉스는 고급 MR-MUF 패키징 기술의 변형을 적용했다. 대규모 리플로우 몰딩 언더필 공정에서 액체 보호 재료가 적층 후 칩 사이에 주입되어 고형화된다. 이 재료는 열 방출 개선을 목표로 하면서 스택을 기계적으로 안정화시킨다. SK하이닉스에 따르면 HBM4 대비 열 저항이 17% 감소했다.

이는 HBM 세대가 거듭될수록 점점 더 중요해지고 있다. 더 높은 데이터 전송률은 전력 소비를 증가시키고, 더 많은 메모리 레이어는 스택 내부에서 열을 제거하기 어렵게 만든다. 또한 여러 HBM 스택은 수백 와트의 전력을 소모할 수 있는 AI 프로세서 자체와 매우 가까운 위치에 배치된다. 따라서 HBM 스택은 대역폭과 용량만으로 평가될 수 없다. 온도 분포, 재료 응력, 신호 무결성 및 장기 신뢰성 역시 동등하게 중요하다. 최대 데이터 속도만을 일시적이거나 극도로 엄격한 냉각 조건에서만 달성할 수 있는 메모리는 대규모 AI 데이터 센터에서는 매력이 제한적이다.

SK하이닉스가 HBM4E 샘플을 공급하는 첫 번째 제조사는 아니다. 삼성전자는 2026년 5월 29일 전 세계 고객사에 자체 12층 HBM4E 샘플 공급을 시작했다고 발표했다. 삼성전자는 또한 핀당 최대 16 Gbit/s의 전송 속도와 함께 에너지 효율성 및 열 성능 개선을 주장한다. 따라서 삼성전자는 약 3주의 타이밍 우위를 점하고 있다. 그러나 이것이 궁극적인 시장 승리를 보장하는 것은 아니다. 샘플은 먼저 칩 개발자에게 일반적으로 몇 달이 소요되는 자격 인증 과정을 통과해야 한다. 이러한 테스트에는 신호 무결성, 열 성능, 수율, 패키징 통합 및 지속적 부하 하에서의 신뢰성이 포함된다.

SK하이닉스는 현재 HBM 세대에서 강력한 입지를 차지하고 있으며 NVIDIA의 가장 중요한 HBM 파트너로 간주된다. 2026년 초, 두 회사는 향후 AI 플랫폼을 위한 메모리 기술에 대해 다년간 협력한다고 발표했다. 바로 이러한 이유 때문에 HBM4E 샘플 공급은 특히 의미가 크다. SK하이닉스는 삼성전자가 샘플 프로그램을 더 일찍 시작했음에도 불구하고 기존 시장 지위를 유지할 수 있음을 입증해야 한다. 한편, 마이크론도 자체 HBM 로드맵을 동일한 시장으로 추진하고 있다.

HBM4 및 HBM4E에서 이른바 베이스 다이(Base Die)의 역할도 변화하고 있다. 이 하위 레벨의 로직 칩은 적층된 DRAM 레이어를 AI 가속기에 연결하며 일부 데이터 전송 및 제어를 처리한다.

이 로직이 복잡해질수록 메모리 제품의 맞춤화 수준이 높아진다. 따라서 미래의 HBM 변형 제품은 용량과 속도뿐만 아니라 인터페이스, 내부 기능 및 특정 가속기와의 협업에서도 차이가 있을 수 있다. 이는 개발 부담을 증가시킨다. 동시에 메모리 제조사와 칩 개발자 간의 유대를 tighter하게 만든다. 그 결과 HBM 스택은 순수하게 교체 가능한 표준 부품이 아니라 공동 개발된 통합 AI 프로세서의 일부가 되어가고 있다.

SK하이닉스는 현재 공급 중인 HBM4E 샘플이 맞춤형 베이스 다이를 사용하는지, 아니면 여전히 보다 일반적인 참조 구성에 해당하는지에 대해서는 아직 공개하지 않았다.

샘플 공급은 중요한 이정표이지만 성공적인 대량 생산의 증거는 아직 아니다. 고객은 먼저 자체 프로세서, 인터포저, 패키징 및 냉각 시스템을 사용하여 이러한 구성 요소를 평가해야 한다. 생산 수율, 가용성, 그리고 실제 운영 조건에서 16 Gbit/s를 지속적으로 달성할 수 있는지는 여전히 미궁에 빠져 있다.

현재 어떤 차세대 가속기가 실제로 HBM4E를 채택할지는 불분명하다. SK하이닉스는 적시에 대량 생산을 준비하기 위해 주요 고객과 긴밀히 협력하고 있다고만 밝히고 있다. 구체적인 분기나 지정된 초기 고객은 아직 없다.

48GB HBM4E를 통해 SK하이닉스는 향후 AI 가속기가 기술적으로 필요로 하는 것, 즉 더 큰 용량, 더 높은 데이터 전송률 및 개선된 열 성능을 제공하고 있다. 그러나 결정적인 단계는 이제 막 시작되었다. 샘플은 시간이 편하지만, 고객 자격 인증은 훨씬 더 시급하다. 삼성전자는 공급 속도에서 몇 주 앞서 있지만, SK하이닉스는 강력한 기존 입지와 NVIDIA와의 밀접한 파트너십을 보유하고 있다. 최종적으로 어느 공급업체가 가장 큰 주문을 받을지는 보도자료가 아닌 수율, 신뢰성 및 일정 내에 수백만 개의 복잡한 메모리 스택을 공급할 능력에 의해 결정될 것이다. HBM 시장에서 지금 중요한 것은 누가 앞서 있느냐가 아니라, 누가 완전한 생산 속도로 경주를 성공적으로 완주하느냐이다.