차세대 메모리 반도체 HBM에 대해서 알아보기!

HBM이란 무엇인가?

HBM(High Bandwidth Meory)은 고성능 컴퓨팅(HPC) 시장에서 핵심적인 역할을 하는 차세대 메모리 기술입니다.

기존 DRAM 메모리 대비 획기적으로 향상 된 대역폭과 에너지 효율성을 제공하며, 인공지능, 고성능 그래픽, 슈퍼컴퓨팅 등 데이터 처리 속도가 중요한 분야에서 필수적인 기술로 자리매김하고 있습니다.

HBM의 주요 특징

• 높은 대역폭: HBM은 여러 칩을 쌓아 3D 구조를 만들어 기존 DRAM보다 훨씬 높은 대역폭을 제공합니다.
  최신 HBM2E는 칩당 410GB/s, 모듈당 1.64TB/s의 놀라운 대역폭을 자랑합니다.
• 낮은 전력 소비: HBM은 낮은 전압으로 작동하여 기존 DRAM보다 전력 소비를 크게 줄일 수 있습니다.
  이는 발열량 감소와 에너지 효율 향상으로 이어집니다.
• 소형 크기: HBM은 칩을 쌓아 3D 구조를 만들기 때문에 기존 DRAM 보다 훨씬 작은 크기를 가지고 있습니다. 이는 공간 제약이 있는 소형 장치에 적합하게 합니다.

HBM의 주요 응용 분야

• 인공지능: 인공지능 학습과 추론 과정에서 방대한 데이터를 빠르게 처리해야 하기 때문에 HBM은 필수적인 기술입니다.
• 고성능 그래픽: 고사양 게임, 가상현실, 증강현실 등 고성능 그래픽 분야에서 높은 대역폭과 빠른 처리 속도가 요구되며, HBM은 이러한 요구를 충족시킬 수 있습니다.
• 슈퍼컴퓨팅: 슈퍼컴퓨팅은 방대한 데이터를 처리하고 복잡한 계산을 수행해야 하기 때문에 HBM은 슈퍼컴퓨팅 성능 향상에 중요한 역할을 합니다.

HBM의 발전 역사

• 2013년: HBM 1.0 출시 (128GB/s 대역폭)
• 2016년: HBM 2.0 출시 (256GB/s 대역폭)
• 2018년: HBM 2E 출시 (320GB/s 대역폭)
• 2020년: HBM3 출시 (460GB/s 대역폭)
• 2022년: HBM2E-HBM 출시 (512GB/s 대역폭)
• 2024년: HBM4 출시 예정 (800GB/s 대역폭)

HBM의 미래 전망

HBM은 앞으로 더욱 빠른 속도로 발전할 것으로 예상됩니다. HBM4는 2024년 출시 예정이며, 800GB/s 대역폭을 제공할 것으로 기대됩니다. 또한, HBM5는 2026년 출시 예정이며, 1.2TB/s 이상의 대역폭을 제공할 것으로 전망됩니다. HBM 기술의 발전은 인공지능, 고성능 그래픽, 슈퍼컴퓨팅 등 다양한 분야의 발전을 촉진할 것으로 기대됩니다.

HBM 관련 주요 기업 및 기술 동향

HBM 관련 주요 기업:

• 메모리 제조업체:
  • 삼성전자: HBM 시장 선두 기업, HBM2E, HBM3, HBM2E-HBM 등 다양한 HBM 제품 출시
  • SK하이닉스: HBM2, HBM3 양산, 고성능 DRAM 및 HBM 기술 개발 지속 투자
  • 마이크론: HBM 시장 주요 참여 기업, HBM2E, HBM3 양산, 차세대 HBM 기술 개발 주도
• 반도체 설계 회사:
  • 엔비디아: 고성능 그래픽 카드에 HBM 적극 활용, HBM4 개발 주도
  • AMD: 고성능 CPU, 서버용 프로세서에 HBM 적용, HBM 기술 협력 및 개발 활발
  • 인텔: 차세대 CPU, AI 칩에 HBM 도입 검토, HBM 기술 관련 연구 활발

HBM 기술 동향:

• HBM3: 2020년 출시, 460GB/s 대역폭, 8GB 용량, AI, HPC 시장 주력
• HBM2E-HBM: 2022년 출시, 512GB/s 대역폭, 16GB 용량, 고성능 그래픽 카드, 데이터 센터 서버 등에 활용
• HBM4: 2024년 출시 예정, 800GB/s 이상 대역폭, 16GB 이상 용량, AI, HPC, 고성능 그래픽 분야 성능 향상 기대
• HBM-PIM: HBM과 처리 기능 결합, AI 및 머신러닝 응용 분야 성능 및 에너지 효율 향상
• 3D 적층 기술: HBM 칩 쌓아 더 높은 용량 및 대역폭 구현, 3D TSV 기술 활용

HBM 시장 전망:

• 시장 규모: 2023년 약 30억 달러, 2028년 약 100억 달러 예상, CAGR 25% 이상 성장률
• 주요 성장 동력: AI, 고성능 그래픽, 슈퍼컴퓨팅, 데이터 센터 시장 성장
• 기술 발전: HBM4, HBM-PIM 등 차세대 HBM 기술 등장, 메모리 성능 및 용량 향상

최근 미국을 비롯하여 현재는 AI산업의 주도로 인하여 증시의 방향이 결정이 된다고 해도 과언이 아닙니다.

미국의 이러한 여파로 인해 국내에서도 SK하이닉스를 비롯하여 HBM 장비업체로 알려진 한미 반도체 또한 폭등 중입니다.

엔비디아 또한 항상 고점이고 과열이라고 생각했는데 미친 퍼포먼스의 실적을 보여주면서 계속 성장하고 있습니다.

AI시장을 비롯한 반도체 시장 앞으로의 행보가 더욱더 상승을 할지 아니면 이제는 진짜 과열의 끝일지 정말 궁금하네요!

 

다들 성공 투자 하시길 기원합니다.