HBM5 열 관리 격돌: 삼성 HPB vs. SK하이닉스 iHBM, 마이크론 추격 가속화

삼성전자가 전시 부스에서 HBM5 실물 시제품을 선보였다. 송재혁 삼성전자 CTO는 Reuters에 "AI 시스템이 점차 복잡해짐에 따라 메모리, 파운드리, 패키징을 통합하는 풀스택 역량이 결정적인 요인이 될 것"이라고 밝혔다.

HBM5는 베이스 다이에 삼성의 2nm 공정을 적용하고 HPB 열 관리 기술을 도입할 예정이다. 이는 칩 내부에 삽입된 구리 기반 열전도 구조로, 독립적인 열 전달 경로를 형성해 열 저항을 획기적으로 낮춰주며, 송 CTO는 이를 '굴뚝'에 비유해 생생하게 묘사했다.

삼성전자는 HBM5를 12단, 16단, 20단 적층 구조로 제공할 계획이며, 2028년경 양산을 목표로 하고 있다.

5월 26일, 컴퓨텍스(Computex) 개막을 단 일주일 앞두고 SK하이닉스는 'iHBM' 온도 제어 및 방열 기술을 선제적으로 공개하며 HBM5 적용 계획을 명시했다.

이 기술은 열 집중이 가장 심한 D2D PHY 영역에 'ICE'라는 통합 냉각 소자를 직접 내장하여 전용 방열 채널을 구축하며, 기존 방식 대비 열 저항을 30% 이상 줄이는 동시에 숙련된 MR-MUF 패키징 공정을 지속적으로 활용해 고객사의 기존 시스템과의 호환성을 보장한다.

이강욱 SK하이닉스 패키징 개발 담당 부사장은 "iHBM은 메모리 설계와 첨단 패키징 기술을 결합한 것으로, 발열 최소화를 위한 최적의 솔루션"이라고 밝혔다. 그러나 업계 분석에 따르면 SK하이닉스의 HBM5 양산 일정은 2029년에서 2030년 사이로 설정되어 있으며, 이는 삼성보다 약 1년 늦은 수준이다.

최태원 SK그룹 회장은 행사 도중 향후 5년간 웨이퍼 생산 능력을 2배로 확대할 계획이라고 밝히며, "AI에 의한 메모리 칩 부족 현상이 2030년까지 지속될 것"이라고 재차 강조했다.

마이크론 테크놀로지는 컴퓨텍스(Computex)에서 HBM4, LPDDR, DDR, GDDR, 기업용 SSD 등 다양한 제품군을 아우르는 AI 최적화 메모리 및 스토리지 솔루션의 포괄적인 포트폴리오를 선보였다.

수미트 사다나(Sumit Sadana) 마이크론 수석 부사장은 "시스템 성능은 이제 점점 더 메모리 대역폭과 용량에 의해 좌우되고 있다"며 "반도체 생태계의 이러한 구조적 변화로 인해 메모리와 스토리지가 필수적인 전략적 자산이 됐다"고 밝혔다.

특히 마이크론은 2026년분 HBM 생산 능력이 전량 매진되었다고 발표했으며, HBM 시장 규모가 2028년까지 1,000억 달러에 달할 것으로 전망치를 이전보다 2년 앞당겨 상향 조정했다.

2026년 3월 GTC 컨퍼런스에서 마이크론은 엔비디아(NVIDIA)의 베라 루빈(Vera Rubin) 플랫폼용으로 설계된 HBM4 36GB 12단 적층 제품의 대량 출하를 시작했다고 확인했다.

현재 HBM 최대 구매자인 엔비디아는 삼성(HPB)과 SK하이닉스(iHBM)의 두 가지 방열 솔루션에 대해 공개적으로 언급하지 않았다. 소식통에 따르면 엔비디아는 현재 양사의 기술을 검증 중이며, 최종 선택은 양산 수율과 시스템 통합 효율성에 따라 결정될 것이다.

전반적으로 방열과 패키징 수율이 HBM 경쟁의 핵심 병목 구간이 되었다. 적층 기술과 열 관리에서 먼저 돌파구를 마련하는 쪽이 차세대 AI 주문을 확보하게 될 것이다.

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