"한국이 살아났어요" 전세계 품귀현상 발생.. 믿기지 않는 삼성, SK 실제상황

"한국이 살아났어요" 전세계 품귀현상 발생.. 믿기지 않는 삼성, SK 실제상황

에스오디 SOD

인공지능 시대에 삼성전자와 하이닉스의 HBM 경쟁이 치열해지고 있습니다.
2024 한국반도체학술대회에서 그 경쟁의 현장을 직접 보고 왔습니다!

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0:22 배경
1:13 HBM
2:57 삼성과 하이닉스
5:07 한국 경제의 동아줄
7:05 반도체 패키지
11:14 하이브리드 본딩

- 내용 출처
1. 이나리, “엔비디아, AI 칩 매출 호조...삼성·SKH HBM 훨훨 난다”, 지디넷코리아, 2023
2. 김익환, “삼성 SK 우리가 HBM 시장 1등… 점유율 기술력 놓고 신경전”, 한국경제, 2023
3. 삼성 반도체 뉴스룸, “삼성전자, 업계 최선단 12나노급 D램 개발”, 2022
4. 삼성 반도체 뉴스룸, “삼성전자, 미국 실리콘밸리서 '삼성 메모리 테크 데이 2023' 개최”, 2023
5. 강해령, SK하이닉스가 HBM에 진심인 이유”, 서울경제, 2023
6. 김민기, “차세대 반도체 HBM '퍼스트 무버' 주인공은?”, 딜사이트, 2023
7. 문기일, "어드밴스드 패키징을 견인하는 인터커넥션 기술의 가치와 SK하이닉스 패키징 기술 혁신”, SK하이닉스 뉴스룸, 2023
8. SK하이닉스 뉴스룸, “[Pathfinder, 선행 기술과 동행하다(2편), 어드밴스드 패키지 기술 소개편] 웨이퍼 공정 미세화의 한계, 어드밴스드 패키지 기술 혁신으로 무어(Moore) 이론 넘어서다 (2/3)”, 2023

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5. Up to the Sky by Roman P

 

스크립트

신스 사노 제품의 양상으로 활용되고

0:08

있는 그런

0:10

기술입니다 그 이렇게 AI 도입을

0:13

했을 때 레시가 어느 정도 향상을

0:15

하냐라고 보면 어가 보시죠 보이시죠

0:20

987% 나 있 지금 한국 반도체는

배경

0:23

정말로 전가 없는 역대급 위기

0:25

상황이에요

0:26

삼성전자는 현재 2위로 밀려고 에게도

0:30

이제 영업 이익이 추월 당했습니다

0:32

그리고 케이닉스 같은 경우에는 6기로

0:34

밀려 놨어요 중동 경제 연료가 기름

0:37

이듯이 우리나라 경제 연료는 반도체

0:40

든요 그런데이 반도체가 위기기 때문에

0:43

우리나라 경제 전체가 현재 굉장히 큰

0:46

위기 상황 있습니다 반도체가 무너지면

0:49

한국도 무너져요 그러면 현업의

0:51

연구자들 그리고 정부에서는 지금 무슨

0:55

생각을 하고 있는 걸까 그 이야기를

0:58

듣기 위해서 지금 제가 여기 이

1:02

경주에 와

1:03

있습니다 지금부터 현업 연구자들은 또

1:07

정부에서는 어떤 걸 하고 있는지 가장

1:10

최신의 정보를 생상하게 보여

1:12

드리겠습니다 지금 대한민국 반도체

HBM

1:15

연구자들이 가장 관심을 가지는 분야

1:17

중에 하나는

1:19

hbm이었습니다 어 22년 말에 최

1:22

지피티가 나오기 시작하면서 그

1:24

가입자수는 5일만에 100만 40일

1:26

만에 1천만 그리고 어 6일 만에

1:29

1억명을 이제 넘어가게 되면서이

1:31

뒤어서 이제 뭐 구글에 여러 그리고

1:34

네이버라 온갖 이제 기업들이 AI를

1:38

이제 앞잡 출시하기 시작했고 거기에

1:41

들어 그 시스템에 들어가는 그 제품에

1:44

h 개 이게 진짜 얼마나 생각

1:48

이상이냐 실리콘 밸리 빅테크은 무조건

1:50

hbm 필요합니다 선택이 아니라

1:53

필수예요 빨리 받고 싶고 급한데

1:55

공급보다 수요가 너무 많다 보니까

1:57

우리 기업들에게 선수 금까지 주고

2:01

있을

2:01

정도입니다 고객들이 요청하는 물량들이

2:05

모자라 선수을 받아 가면서까지 지금

2:08

파를 확정하고 있는 상황이어서

2:10

올해에도 지금 급격하게 시장이 커질

2:13

전망이고 그러면 대체 hbm이 뭐길래

2:29

이 책을 올려두면 이제 책을 쉽게

2:31

꺼내서 공부를 할 수 있잖아요 그런데

2:34

인공지능이 등장하면서 데이터가 너무

2:36

많이 필요해요 책상에 책을 많이 많이

2:38

많이 올려둬야 돼요 HB 책을 많이

2:41

올려둘 수 있고 책을 찾기도 쉬운

2:44

책상이에요 기존의 디램이 산 입구에서

2:47

산 정상까지 느린 케이블 카타고

2:49

천천히 올라가는 거라면 hbm 초고속

2:52

엘리베이터 타고 빠르게 탁 올라간다고

2:55

생각하시면 됩니다이 hbm 잡는 자가

삼성과 하이닉스

2:59

차세대 메모리 시장을 지배합니다

3:02

그런데

3:03

하이닉스는 안타깝게도 아직까지는

3:06

한번도 삼성전자를 메모리에서 점유해서

3:10

특히이긴 적이 없습니다 하지만 그

3:13

흐름이 현재 약간 흔들리고 있는데요

3:15

바로 hbm 때문이에요 무조건

3:19

기억해주세요 수년 전부터 계속해서

3:21

나왔는데 이제 막 시작한 기술이에요

3:24

hbm 다시 강조드리지만 꼭

3:27

기억해주세요 앞으로 이라든가 랜드

3:30

플래시 그 이상으로 엄청나게 자주

3:34

듣게 되실 것이고 hbm ES

3:36

하이닉스는 엄청나게 빠른 속도로 치고

3:38

올라가고 있고 트렌드 포스에 따르면

3:40

hbm 점유율이 하이닉스가 50%

3:43

삼성전자가 40% 이니다 그렇다

3:46

보니까이 hbm 어떻게 해야 성능을

3:48

좋게 만드는지에 대해서 정말로 많은

3:50

학자들서 연구자 들께서 대학원생

3:53

분들께서 관심을 가지고 계셨고 실제로

3:56

뭐 하이브리드 본딩 같은 이런

3:58

이야기들이 정말로 정말로 정말로

4:01

정말로 많이 나왔어요 이거는 뒤에서

4:04

제가 더 자세히

4:05

말씀드릴게요 그런데 말이죠 대체이

4:09

삼성전자 하이닉스 누가 더

4:13

hbm 우수할요 각사의 직원들도 고위

4:17

임원들도 모두 우리가 hbm 세계

4:20

최고라고 말씀하시고 계십니다 경계

4:23

삼성전자 사장님께선 얼마 전에

4:25

삼성전자의 hbm 점유율이 50%

4:28

이상이라고 말씀하셨고 곧바로 SK

4:30

하이닉스 박명수 부사장님은 우리는

4:33

시장 초기부터 경쟁력을 축적했고 시장

4:36

선두를 계속해서

4:39

유지하겠습니다라고 맞받아쳤습니다 SK

4:42

닉스가 차세대 hbm 삼성전자보다 두

4:45

달 정도 빨리 내놓긴 했거든요 근데

4:47

현재 어 객관적인 성능만 본다면

4:51

성능만 본다면 삼성전자 차세대 hbm

4:55

샤인볼 약 4에서 한 6% 정도 더

4:58

앞서 있 합니다 그래서 너무

5:01

궁금했어요 대체이 치열한 전쟁 속에서

5:04

누가 승자가 될 것인가 먼저

한국 경제의 동아줄

5:07

삼성전자에서 진행되었던 메모리 반도체

5:10

발표를 보니까 삼성전자 rndd

5:13

센터는 경제성의 포커스를 맞춘 발표를

5:16

진행해서 좀 흥미로웠는데요 이번에

5:19

삼성전자는 직접적으로 hbm 언급하진

5:21

않았고 램에 조금 더 포커스를

5:24

맞추셨어요 램은 트랜지스터 커패시터로

5:27

구성이 되어져 있습니다 이런 용어들은

5:29

굳 필요가 없어요 램에서 가장 중요한

5:31

것은 트랜지스터 커패시터는 것을

5:34

어떻게 만들 것인가인데 쉽게 말하면

5:37

커패시터는 그릇이에요 트랜지스터는

5:40

수도꼭지 수도꼭지를 열면 물이

5:42

나오잖아요이 물이 그릇에 당깁니다

5:44

이러면 데이터가 저장이 되는 거예요

5:47

하지만이 그릇은 구멍이 약간 뚫려

5:51

있어서 그 이제 시간이 좀 지나다

5:53

보면 물이서 빠져나옵니다 그래서

5:56

전기적으로 물을 다시 이제 틀어서

5:58

이제 채워줘야 돼요 그런데 말입니다이

6:01

램은 제이라는 반도체 협회에서 이미

6:04

스펙을 정해졌어요 그렇기 때문에 가장

6:07

중요한 점은 최대한 작게 만들어서

6:09

돈을 많이 버는 겁니다 반도체를 작게

6:12

만들면 작게 만들수록 하나의

6:13

웨이퍼에서 더 많은 반도체를 만들 수

6:16

있어 돈을 많이 벌 수 있거든요

6:18

실제로 삼성전자는 업계 최선단

6:21

12나노 급 램을 개발하며 빠르게

6:24

치고 올라가고 있습니다 그런데 경제성

6:29

기업이 돈을 많이 벌려면 비싸게

6:32

팔아야

6:33

됩니다어요 제

6:35

책에다가 곤용 SOD 이거 박아 놓고

6:39

한 권에 만약에 제가 12만 원에

6:40

팔아요 이게 2만 원짜리 그래도 많은

6:43

분들이 원하면 저는 때돈을 벌겠죠

6:46

정확히 그 상황이랑 똑같습니다 hbm

6:49

램보다 한 여섯 배에서 일곱 배 정도

6:51

더 비싼데 앞에서 보셨듯이 엔비디아를

6:54

비롯해서 전 세계 빅테크 그이 AI

6:57

하기 위해서 비싸도 사려고 해요

6:59

괜히 막 hbm 두고 현자들이

7:03

대한민국 경제의 줄이라고 말하는 것이

반도체 패키지

7:05

아니더라고요 그러면 삼성전자 반도체와

7:08

하이닉스는 어떤 점이 다를까 다양한

7:11

부분이 다르지만 저는 패키지에 집중을

7:14

하고 싶어요 실제로 이번 학회에서도

7:16

많은 연구자 분들께서 패키지에 굉장히

7:19

집중을 하시기도 했고 하이닉스가 특히

7:22

강조를 한 기술이기도 했거든요 그러나

7:26

신에이 공정을

7:28

개발하고 서 공정 난이도가 증가하는

7:31

문제가 있었고 지금 쪽까지 저희를

7:33

켰다가 3세대 hl 2 2에서부터이

7:36

머프를 적용을 하

7:38

했는데요 야 이거 무슨 말인지

7:40

모르겠죠 한마디로 말씀드리면

7:43

연구자들은 최첨단 패키지에 정말로

7:45

많이 투자를 하고 있다는 뜻입니다

7:47

그러면 여기서 나온 또 세계 최초로

7:51

하이닉스가 접목하면서 메모리 시장에

7:53

균열을 일으키고 hbm 점유를 세계

7:56

1위로 등극하는데 도움을 주었던 매스

8:00

리플로 몰디드 언더필 무엇일까 말이

8:04

굉장히 어렵지만 하나씩 보면 어렵지

8:06

않아요 hbm 기본적으로 얇은 칩을

8:09

쌓는 거예요 근데요 칩을 그냥 쌓

8:13

할까요 아니겠죠 뭐 중간에 뭘

8:16

넣든간에 쌓다 보면요 사이에 빈

8:18

구멍들이 생기잖아요 이런 것들을 채워

8:20

넣기도 해야 되고 뭔 짓을 해야 될

8:22

거 아니에요 하지만 생각해 봅시다

8:24

칩을 이렇게 하나 하나 하나 하나

8:27

쌓다 보면

8:29

휘어요 휘면 반도체 수명이란 신뢰성이

8:33

크게 악화가 되거든요 삼성전자는

8:35

디램과 디램 사이에 ncf 아는

8:38

접착제를 딱 넣고 열을 가해서 붙이는

8:40

티시 본딩을 이용했어요 어 쉽게

8:43

생각해서 뜨거운 다리미로 꾹

8:46

눌러가지고 붙이는 겁니다 그러면

8:48

ncf 접착제가 녹으면서 이제 프랑

8:51

범프를 연결하고 칩 사이를 딱

8:53

고정을함으로써 어 힘을 방지합니다

8:56

이건 삼성전자가 정말로 잘합니다

8:59

그런데 하이닉스는 이런 생각을 했어요

9:01

야 이거 다리미로 꾹 누른다고 여기는

9:04

괜찮은데 이까지 균일하게 힘이 가질까

9:09

그건 아니잖아요 예를 들어서 다리

9:11

힘의 끝부분은 힘이 좀 덜 가지

9:13

않겠어요 아무리 정교하게 다림질을

9:16

한다고 할지라도 반도체 칩에 존재하는

9:18

수천개의 범프의 균일하게 열거 압력을

9:21

전달하기는 어려울 수 있다 하이닉스

9:24

엔지니어들은 칩 사이를 액체로

9:26

채워버리고 동시에 EMC는 껍데기가

9:29

한 번에 쉬워 버렸어요 사실 이게

9:32

구체적으로 어떤 식으로 진행되는지는

9:35

하이닉스만의 노하우라 알 수가 없어요

9:37

하지만 현재까지 알려진 바로는이

9:40

방식을 이용하니까 안정성과 효율이

9:43

엄청나게 좋아졌다는 거예요 하이닉스가

9:46

발표한 바에 따르면 두께는 40%

9:49

얇아졌고 생산성은 세배 늘어났으며

9:52

휘어짐도 감수했습니다 비유에서

9:56

말씀드리면음 호떡을 한번 생각해

9:58

봅시다 예전에는 호떡을 기름 위에 딱

10:01

올린 다음에 하나하나 뒤집으면서

10:03

이렇게 만들었잖아요 하지만 만약에

10:06

분에 수만 호떡을 딱 넣어 버리고

10:08

동시에 일정한 열로 확 후면 어떻게

10:11

될까요 열이 고르게 퍼져서 알맞게

10:13

구워진 호떡 수십개를 한 번에 만들

10:16

수 있겠죠 하이닉스가 학회에서 발표한

10:19

바에 따르면 일종의 보호재 역할을

10:21

하는 EMC 굉장히 중요하다고 합니다

10:23

최적의 EMC 찾기 위해 노력 중인데

10:26

이게 열 방출에 직접적인 영향을 주기

10:28

때문이 발 관리를 위해 필수인 거죠

10:31

무엇보다 인상 깊었던 것이 뭐냐면

10:34

이렇게 아무리 막 열심히 만든다고

10:36

해도 분량은 생기기 마련이에요 그러면

10:40

칩을 완성시키기 전에 분량을 확인하고

10:42

검사할 수 있는 기술이 필수겠죠

10:45

과거에는 상대적으로 쉬었어요 하지만

10:48

이제는 칩 공정이 너무 복잡해졌습니다

10:51

신규 공법과 소재에서 발생하는 분량의

10:54

구절 형태가 연구자들의 상상을 넘을

10:56

정도로 굉장히 다양하고 복잡해지고 있

10:59

있습니다 SK 하닉스 연구원들은 학해

11:01

발표에서 본인들의 강점 중에 하나로

11:04

AI 이용한 품질 관리와 운영을

11:07

뽑았습니다 딥러닝으로 불량이 발생했던

11:10

그 이미지들을 싹다 학습시켜 가지고

11:12

빠르게 계측을 하는 거죠 더 높게

하이브리드 본딩

11:15

쌓아야 됩니다 아니면 하이브리드 스택

11:17

공법을 써야 되고 그러면 앞으로의

11:20

미래는 어떻게 될까 삼성전자의 방식과

11:23

하이닉스의 방식 중에서 무엇이

11:25

승리할까 그 답은 저도 모르고

11:29

삼성전자 하이닉스 임직원 분들께서도

11:32

모릅니다 그러나 방금 들으셨던

11:36

하이브리드 본을 지배하는 자가 승리할

11:39

가능성이 매우 높다고 답할 수

11:41

있습니다 지금까지는 삼성전자와

11:43

하이닉스의 독주체제 경쟁자 없었으나

11:47

뜬금없이 마이크론이 하이브리드 본

11:49

초격차 기술를 내면서 HB 막

11:51

생산하기 시작하면 또 달라지는 거예요

11:54

기업은 앞으로 나가지 않으면

11:57

도태됩니다

11:58

해서라도 앞으로 나아가고 달려가는

12:01

것이 중요하겠죠 그 결과로 나온 것

12:03

중에 하나가 하이브리드 본딩 있데

12:06

삼성전자와 하이닉스 둘 다 핵심

12:08

과제로 보고 있습니다 지금까지는

12:11

동그란 접착제를 막 깔아놓고 칩과

12:15

칩을 탁 붙였습니다이 방법도 굉장히

12:19

진보된 방식인데 앞으로는 이것도 없이

12:23

그냥 딱 붙여 버립니다 칩과 칩을

12:27

전선 역할을 하는 리를 을 직접

12:29

붙여버리는 거예요 이게 하이브리드

12:31

분이에요 쉽게 비유를 해 볼게요 어

12:34

여기 스마트폰이

12:35

있는데요요 스마트폰에 본체 케이스를

12:38

씌워 봅시다 아무리 잘 맞는 케이스를

12:40

제가 여기다 딱

12:44

끼우더니 생겨요 근데 하이브리드

12:48

본딩은 스마트폰이랑 케이스를 하나로

12:51

결합시켜 버리는 거예요 공간이 없게

12:53

되겠죠 길이가 길면 길수록 전기

12:56

저항이 높아져요 하지만 하이브리드

12:59

본딩은 범프가 없고 딱 붙어 있기

13:01

때문에 길이가 짧고 따라서 전기

13:04

저항도 낮아져서 성능도 매우 좋아지게

13:07

됩니다 단능 큰데 하이브리드 본딩은

13:10

현재 모든 패키징 업계에서 가장

13:12

주목받고 있는 기술 중에 하나입니다

13:14

삼성전자와 SK 아닉스 메모리의

13:16

미래는 어떻게 될지 알고 싶으시다면

13:18

앞으로이 두 기업의 하이브리드 본인

13:21

기술의 추위를 보면 되지 않을까요

13:24

삼성전자의 강문수 부사장님께서 이런

13:27

말씀을 하셨습니다 차세대 패키징을

13:30

가능하게 하는 기업이 AI 반도체

13:33

시향을 장악할

13:39

것이다