HBM 뜻, 반도체 1x 1y 1z 1a 1b 용어, SK하이닉스 우시 공장 라인 전환

SK하이닉스의 D램 및 낸드플래시와 관련된 좋은 기사가 있어 기사 내용을 보고 정리한 내용을 작성했습니다. 반도체 기업들을 이해하기 위한 기초 반도체 용어뿐만 아니라, HBM의 뜻,  SK하이닉스의 우시 공장에서 EUV 없이 어떻게 1a D램을 만드는지, 하이닉스의 이천 공장과 청주 공장에서 어떤 제품을 주로 생산하는지 등등 좋은 내용들이 많이 있습니다.

반도체 용어

1x= 10 나노급 1세대 D램
1y= 10 나노급 2세대 D램
1z= 10 나노급 3세대 D램
1a= 10 나노급 4세대 D램 (2021년 첫 양산)
1b= 10 나노급 5세대 D램 (2023년 5월 개발 완료)
HBM= 성능이 좋은 D램으로 D램 여러개를 수직으로 쌓고 D램 중간에 배선을 뚫어서 D램간 전송이 빠르게 함. HBM이란 넓은 대역폭을 지닌 메모리 (High Bandwidth Memory)를 의미함. 

HBM 세대 변화, 출처=서울경제

 

 

중국 우시 공장 라인 전환 관련 주요 내용

SK하이닉스 우시 공장 라인, 출처=서울경제

• SK하이닉스는 중국 우시 공장의 C2를 2024년 내에 1a D램 (10 나노급 4세대 D램) 라인으로 바꿀 계획임.
• 미국 정부는 SK하이닉스에 '검증된 최종 사용자(VEU)' 자격을 줘서 중국 공장에도 18 나노 이하 D램 제조 장비를 들여올 수 있게 허가함.
• 하지만 EUV 장비 반입은 불허함.
• 하이닉스는 우시 공장에서 1a D램 일부 공정 진행 -> 웨이퍼를 본사인 이천으로 가져와 EUV 진행 -> 다시 우시 공장으로 보냄.
• 1a D램에는 1개 층에만 EUV 공정을 진행함.
• 비행기로 웨이퍼를 이동할 시 비용 상승 및 오염(파티클) 보호가 필요함.
• 문제는 다음 세대인 1b D램임.
• 1b D램에는 여러 층에 EUV가 적용됨.
• 업계에서는 1b D램은 비행기를 띄우는 방법으로는 마진을 맞출 수 없을 것이라는 게 중론임. 

 

SK하이닉스 이천 공장,  출처=서울경제

 

 

하이닉스 이천 공장 1b D램 생산 계획

• 2024년 하이닉스 이천공장 내 신규투자 및 공정 전환을 해서 1b D램 생산을 계획 중임.
• 1b D램 생산 월 4만 2천 장이 하이닉스의 목표임.
• 기존 M14라인에 남은 1y, 1z 라인을 1b라인으로 업그레이드할 가능성이 가장 큼.

 

D램 제조사 별 1a, 1b 램 생산 비중,  출처=서울경제

D램 익스체인지 전망에 따르면 하이닉스는 올해 1a, 1b D램 생산 비율을 54% 까지 올릴 것으로 예상됨. 삼성전자는 41%, 마이크론은 78%를 1a+1b D램 생산 비중으로 예상함. 23년에 HBM 관련주로 HBM용 CMP 슬러리르 공급하는 솔브레인과 4세대 HBM(HBM3) MR-MUF 공정에서 칩 적층 장비를 만드는 한미반도체가 주목받음.

 

5세대 HBM(HBM3E)의 주요 거점은 청주 공장

SK하이닉스 청주 공장 라인, 출처=서울경제

• 세계 1위 AI용 연산장치 기업인 엔비디아의 러브콜을 받은 하이닉스의 HBM3E.
• 하이닉스는 청주 M15라인에 HBM 라인을 증설하려 함.  
• 그간 하이닉스 메모리 사업은 이천은 D램, 청주는 낸드플래시가 국롤이었음.
• HBM 수요가 워낙 좋다 보니 청주까지 D램으로 라인 전환을 고려하는 듯함.
• 청주 M15는 월 20만 장 캐파의 초대형 팹임. 24년 1월 현재 낸드 시장 둔화 등 여러 이유로 5만 장 정도만 생산함.
• 청주 M15의 유효 공간을 HBM 라인으로 활용하려 하는 것임.
• 하이닉스는 HBM을 월 10만 장 이상 생산을 계획 중임.
• 닉스는 22년에서 23년 HBM 생산 능력을 2배 올렸고, 23년에서 24년에도 생산능력을 2배 올림. 
• 청주 M15X 라인은 2025년 완공 예정으로 이 공장이 낸드용 일지 D램용 일지는 아직 미정.

 

하이닉스의 고민은 낸드플래시

SK하이닉스 1a D램 실물 사진

• AI나 XR용 엣지 디바이스용 특수 D램, 컴퓨트익스프레스링크(CXL), 차량용 D램 등 24년 1월 현재 D램은 수요가 좋음.
• D램은 24년 1분기 감산 폭을 완화함.
• 하지만 낸드플래시는 수요가 좋지 않음.
• 최태원 회장은 23년 12월 낸드 시장에 대해 "D램은 좋아지고 있으나, 낸드 쪽은 거의 잠자는 수준"이라고 표현함.
• 닉스의 경우 24년 상반기까지는 낸드 생산량을 대폭 줄이는 기조가 유지될 전망.
• 연간 낸드 설비 투자 예산도 크지 않은 것으로 파악됨. 닉스의 장비 예산 중 15% 정도만 낸드에 투입할 것이란 이야기도 나옴.

 

SK하이닉스의 모바일, 서버, 신규 영역의 엣지 제품들

• 서버 분야에서는 최고 용량 128G DDR5 D램의 경우 SK하이닉스가 독보적 리더십을 가짐.
• 모발일용 LPDDR5X의 업그레이드 버전인 LPDDR5T도 업계에서 가장 먼저 개발함. 요즘 다시 호황세로 턴하고 있는 중국 모바일 시장에 공급 시작.
• 엣지 디바이스용 맞춤형 D램도 선보임. 애플의 XR기기 비전 프로에도 하이닉스의 커스텀 D램이 사용됨.
• 하이닉스의 목표는 2026년까지 시총 200조 원임.