고대역폭 메모리(HBM)이란? 특징, 장비, 공정 및 관련주_인공지능 필수재

안녕하십니까, 

부매경입니다. 

 

오늘은 고대역폭 메모리(HBM)에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 

인공지능(AI) 시대 반드시 필요한 필수재로 평가되고 있는 HBM에 대해서 정리해 보았습니다. 

HBM 고대역폭 메모리, 램리서치 캡쳐

 

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HBM 고대역폭 메모리란?

• 메모리 칩을 여러 층 쌓는 3D 스택기술로 만든 메모리
• 여러 개 D램을 수직을 연결해 기존보다 데이터 처리 속도 향상

높은 메모리 대역폭을 구현할 수 있는 메모리로 일정한 시간 내 전송 가능한 데이터 처리량이 높은 메모리를 의미합니다. 

 

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HBM의 특징

• 기존 D램보다 대폭 늘어난 데이터 입출입 통로로 인해 데이터 통신 속도 향상
• GPU 등의 연산처리장치와 물리적 거리가 가까워져 데이터 전송 효율 향상
• 수직으로 연결되어 기존 D램보다 면적당 메모리 집적도 향상

HBM은 기존의 메모리 보다 동일 면적 내에서 더 높은 집적도를 구현함으로써 전송 속도가 매우 높은 반면 높은 공정 난이도로 인해 가격이 비싼 단점이 있습니다. 

 

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HBM 반도체 장비

• 물리기상증착(PVD) 장비
• 화기상증착(CVD) 장비
• 전기도금 장치
• 화학기계연마(CMP) 장치
• 어닐링 및 표면처리기

 

HBM 반도체를 생산하기 위한 공정에 필요한 장비는 어플라이드머티어리얼즈와 램리서치가 전 세계를 양분하고 있습니다. 

HBM 반도체 장비, 램리서치 캡쳐

 

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HBM 반도체 공정

 

HBM 반도체는 기존의 와이어를 이용해 칩을 연결하는 대신 미세한 구멍을 통해 칩의 상단과 하단을 연결하는 TSV(Through Silicon Via) 공정으로 반도체를 생산합니다. 

 

HBM 공정, 하이닉스 뉴스룸 캡쳐

 

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HBM 구조

 

HBM은 기존 GDDRS 구조대 대비 Memory를 적측으로 쌍아 올려 동일 면적 내에서 더 높은 용량을 확보할 수 있습니다. 

HBM 구조

 

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HBM 시장

• 2023년 20억 4000만 달러
• 2028년 69억 2150만 달러 (약 8조 500억) 

 

HBM 시장은 인공지능 시장이 지속적으로 확장되면서 자연스럽게 수요가 급증할 것으로 보고 있습니다.  

 

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HBM 관련주

• SK하이닉스 : HBM 생산 업체
• 삼성전자 : HBM 생산 업체
• 마이크론 : HBM 생산 업체
• 어플라이드머티어리얼즈 : HBM 장비 공급업체
• 램리서치 : HBM 장비 공급업체

HBM 관련주_고대역폭 메모리 관련주, HBM3 관련주 (tistory.com)

HBM 관련주_고대역폭 메모리 관련주, HBM3 관련주

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HBM 점유율

• SK하이닉스 53%
• 삼성전자 38%
• 마이크론 9%

 

전세계 HBM 시장은 삼성전자와 SK하이닉스가 90% 이상 차지하고 있으며, SK하이닉스에서 생산하는 반도체의 1% 수준이지만, 전체 매출의 10% 수준으로 고부가 가치인 알짜 제품입니다. 

 

앞으로 인공지능 산업이 가속화되면서 HBM에 대한 관심도 증가할 것으로 보고 있어, 관심을 가지고 보는 것이 좋을 것 같습니다. 

 

이상입니다. 감사합니다.