SK하이닉스는 이른바 ‘꿈의 기억’으로 불리는 3차원(3D) D램 분야의 선두에 박차를 가하고 있다. 이미 고대역폭 메모리(HBM)로 인공지능(AI) 반도체 시장을 선도하고 있는 이 회사는 이제 차세대 D램 부문에서 혁신을 지속하고자 합니다.
23일 업계 소식통에 따르면 SK하이닉스는 지난 6월 16일부터 20일까지 미국 하와이에서 열린 권위 있는 반도체 콘퍼런스 ‘VLSI 2024’에서 3D D램 관련 연구 논문을 발표했다.
SK하이닉스는 이번 논문에서 5겹으로 적층한 3D D램의 제조율이 56.1%를 기록했다고 밝혔다. 이는 단일 테스트 웨이퍼에서 제조된 약 1,000개의 3D DRAM 중 약 561개의 실행 가능한 장치가 생산되었음을 의미합니다. 실험용 3D DRAM은 현재 사용되고 있는 2D DRAM과 유사한 특성을 보였으며, 이는 제시된 데이터에서도 강조되었습니다. SK하이닉스가 3D D램 개발의 구체적인 수치와 운영 특성을 공개한 것은 이번이 처음이다.
업계 전문가들은 이번 보고서를 SK하이닉스가 차세대 D램 핵심기술 확보를 눈앞에 두고 있음을 보여주는 중요한 이정표로 보고 있다. 3D D램은 메모리 셀을 평면에 배치하는 기존 DRAM과 달리 아파트 건물처럼 이러한 셀을 수직으로 적층합니다. 이를 통해 동일한 공간에서 메모리 셀의 밀도를 높일 수 있지만 기술 구현에 어려움이 있습니다. 기반 기술을 확보하면 DRAM의 패러다임이 바뀔 수 있습니다.
3D D램은 삼성전자와 미국 마이크론 테크놀로지 등 경쟁사들의 집중적인 개발 노력에도 초점이 되고 있다. 특히 삼성전자는 지난 3월 미국에서 열린 ‘멤콘 2024’ 전시회에서 2030년경 이 제품을 양산할 계획이라고 밝히며 미래 기술 리더십에 대한 포부를 밝혔다. 이번 콘퍼런스에서 SK하이닉스는 삼성전자의 발표에 따라 HBM 부문의 기술혁신을 3D D램 시장에도 적용하겠다는 의지를 간접적으로 밝혔다.
다만 SK하이닉스는 3D D램의 잠재력은 유망하지만 상용화를 위해서는 상당한 개발 과정이 필요하다고 밝혔다. 연구진은 2D DRAM의 안정적인 작동과 달리 3D DRAM은 불안정한 성능 특성을 나타내며 일반적으로 사용할 수 있으려면 32-192개의 메모리 셀 레이어를 적층해야 한다고 지적했습니다.
