HBM3 vs HBM3E: 기술의 진화, 산업의 전쟁(시리즈 2)
HBM3 vs HBM3E: 기술의 진화, 산업의 전쟁[시리즈 2]
1탄에서 HBM(High Bandwidth Memory: 고 대역폭 메모리)의 개념과 수요 전망을 조명했습니다. 이번 2탄에서는 그 흐름을 이어받아 HBM3와 HBM3E의 기술적 차이, 제조 난이도, 국내 업체 대응, 경제적 효과등을 살펴봅니다.
이제 HBM은 메모리를 넘어서, AI 시대의 패권을 가르는 핵심 기술로 자리잡고 있습니다. 우리 기업들은 4세대 5세대를 지나 6,7세대로 진화하는 기술적인 도약을 보게 될 것이라는 확신을 가지면서..
1. HBM3 vs HBM3E – 속도 차이를 넘어선 구조적 진화
HBM3는 AI 가속기 수요에 힘입어 본격적인 대세로 부상한 제품입니다. 곧이어 등장한 HBM3E는 속도뿐 아니라 발열, 신뢰성, 제조 효율 등 전방위 개선을 이룬 ‘완성형’ HBM입니다.제조 공정 편의상 HBM3는 4세대로 말 하며 HBM3E는 5세대로 분류 합니다.
| 구분 | HBM3 | HBM3E |
|---|---|---|
| 대역폭 | 최대 819 GB/s | 최대 1.2 TB/s |
| 속도 | 6.4~6.8 Gbps/pin | 8.0~9.2 Gbps/pin |
| 스택 높이 | 최대 12Hi | 최대 12Hi, 16Hi 시도 중 |
| 전력 | 고속구동 시 발열 부담 | 전력 효율 및 발열 개선 |
| 적용 | H100, MI300 등 | H200, B100 등 최신 GPU |
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2. 기술적 원리 – 대역폭을 키운 방법은?
HBM3E의 전송 속도 향상은 단지 클럭을 높인 결과가 아닙니다.
주요 기술 차별점은 다음과 같습니다:
TSV 적층 기술 강화: 더 많은 층을 쌓아도 정렬 정밀도 유지
전력 관리: 저전력 고속 구동이 가능하도록 내부 회로 재배치
이러한 요소들은 모두 고대역폭 구현과 동시에 발열 억제 및 신뢰성 향상을 위한 설계적 선택입니다.
3. 제조 난이도 – ‘누가 만들 수 있느냐’가 핵심 경쟁력
HBM3E는 후공정 기술(스택 적층, TSV, 마이크로범프)에서 특히 진입 장벽이 높습니다.
정렬 정확도: 수십억 개의 TSV를 나노미터 단위 오차로 정렬해야 함
열 관리 구조: 다층 적층된 다이에서 열이 외부로 빠져나가도록 설계 필요
패키징 수율: 미세 공정과 적층 후검사, 번인(Burn-In)까지 까다로움
요약하면, HBM3E는 단순한 DRAM 생산이 아니라, 반도체 종합 예술에 가까운 기술 집약체입니다.
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4. 한국 업체의 전략 – 기술과 수율로 승부
SK하이닉스: HBM3 최초 양산, HBM3E도 2024년부터 엔비디아 공급. TSMC와의 협업 및 16단 스택 개발로 선도 중.
삼성전자: 2025년 HBM3E 양산 예정. SPAD(삼성 패시브-액티브 다이) 구조와 자체 고속 버퍼 기술로 반격 준비.
후방 생태계: 한미반도체,SFA반도체 등 패키징 장비 기업들도 고성능 검사/적층 장비로 HBM 전용 라인 확대.
HBM3E는 한국 반도체 산업의 ‘기술력 총력전’을 펼친다고 생각됩니다.
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5. 경제적 효과 – 메모리에서 ‘전략 자산’으로
HBM3E는 DRAM 중에서도 최고가 제품으로, 2024년 기준 GB당 8~12달러 수준
AI GPU 1대당 96GB~192GB HBM 사용 → 메모리만 수백 달러 이상 차지
엔비디아, AMD, 인텔 모두 HBM3E 중심의 고급형 제품군 전환
결국 HBM3E는 단순 수요 증가를 넘어, DRAM 산업의 수익 구조를 고부가가치로 전환시키는 게임 체인저로 볼 수 있습니다.
HBM3E는 단순한 성능 향상을 넘어, 패키징, 공정, 설계, 제조 전반의 총합적 시스템 기술력을 요구하는 복합 상품입니다. 한국의 메모리 업체들이 이에 발 빠르게 대응하고 있으며, 이는 AI 반도체 시장에서의 전략적 이점으로 작용하고 있습니다.
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마무리 및 예고 – HBM4와 지경학의 충돌
HBM3E는 단순한 기술 경쟁이 아니라, 미국-중국-한국 간 반도체 전략의 핵심 축으로 자리잡고 있습니다.다음 3탄에서는 HBM 공급망을 둘러싼 지정학적 갈등, HBM4의 등장, 그 전략적 합의가 어떻게 될 지 살펴 보고, 또 연이어 우리나라에서 16단에 진입하는 HBM4(6세대)생산에 대한 뉴스를 듣게 될 것이며 계속해서 알아 볼 것입니다.
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