HBM4 시장의 경쟁 구도는 **핀당 속도 경쟁(8→10Gbps)**을 중심으로 가시적인 승자와 패자 윤곽이 잡혀가는 상황이다. 이와 관련된 기록을 남겨본다.

#요약(CHATGPT)

HBM4 경쟁 구도의 정리: 핀당속도 경쟁을 중심으로

1. 배경: 왜 핀당속도가 중요한가

HBM4 표준은 핀당 8Gbps, 스택당 2TB/s 대역폭이다.
엔비디아 요구는 10Gbps급(스택당 2.5TB/s, GPU당 약 20TB/s)으로, 이는 루빈(VR200) 아키텍처 공개 자료와도 정합한다.
LLM 학습·추론의 병목이 메모리 대역폭으로 이동하면서, **8→10Gbps(+25%)**는 GPU 성능, 처리량, TCO에 직결된다.

2. 왜 핀속도 올리기가 어려운가

전압을 크게 못 올린 채 주파수만 높여야 하므로, 신호무결성(SI), 전력무결성(PI), 열 관리, 패키징 안정성, 수율이 동시에 임계에 도달한다.
10Gbps 이상에서는 아이 마진·지터 버짓이 급감하고, 발열·전력 상승과 검증 수율 부담이 크게 늘어난다.
따라서 고속 안정성을 좌우하는 핵심은 패키징 공정(MR-MUF 등), PHY/컨트롤러 최적화, 인터포저/전원망 동시 설계이다.

3. 업체별 위치와 차별화 포인트

SK하이닉스: 가시적인 승자

2025년 3월 HBM4 12-Hi 샘플 출하 → 9월 내부 인증 완료·양산 준비.
Advanced MR-MUF 공정 채택으로 열·워페이지 안정성에서 우위.
10Gbps급을 안정적으로 제공할 수 있는 선도 업체로 평가.

삼성전자: 위험 노출

과거 NCF 기반 패키징으로 발열·전력 이슈가 지적되며 엔비디아 테스트 고전 보도.
최근 PP 단계 진입 보도가 나오며 개선 중이나, 패키징·열 관리 기술 부채가 구조적 약점으로 남아 있음.
핀속도 경쟁이 격화될수록 추가 검증 지연 시 시장 점유율 역풍 가능성.

마이크론: 추격자

2025년 6월 HBM4 36GB 12-Hi 샘플 출하 발표.
공정(1β) 기반 전력 효율 장점, 가격/물량 전략으로 일부 시장 침투 가능.
다만 10~11Gbps 수치·검증 레퍼런스는 아직 제한적.

4. 승자와 패자 구도

가시적 승자: SK하이닉스, 패키징·열 관리·검증 속도에서 구조적 우위.
위험한 패자 후보: 삼성전자, 공정 경쟁력은 있으나 패키징/열 관리 경험 부족으로 핀속도 경쟁에서 불리.
잠재적 변수: 마이크론, 가격 전략과 전력 효율로 틈새 공략 가능하지만 고속 검증 신뢰성 확보가 필요.

결론

HBM 경쟁은 단순한 DRAM 공정 싸움이 아니라, 패키징+열 관리+PHY 최적화+검증 캘린더가 맞물린 시스템 전쟁이다.

핀당속도 경쟁(10Gbps급)이 시장 표준으로 굳어지는 현 시점에서, SK하이닉스는 확실한 선두, 삼성은 구조적 약세, 마이크론은 추격자라는 구도가 뚜렷해지고 있다.

#리서치

1) 핀당속도 중요성 부각: 현황 업데이트와 숫자 정합

표준과 고객 요구의 간극: JEDEC의 HBM4 공식 표준은 핀당 8Gbps, 2048-bit, 스택당 최대 2TB/s이다. 이는 HBM3(6.4Gbps, 1024-bit) 대비 대역폭이 대폭 확대된 수치다. 고객(엔비디아) 요구는 10Gbps 이상으로 상향되는 흐름이며, 10Gbps면 스택 2.5TB/s, 8스택 GPU 기준 약 20TB/s가 된다. (All About Circuits)
플랫폼 스펙 정합성(루빈/VR200): 엔비디아의 차세대 Vera Rubin(루빈) 아키텍처는 CPX(계산 최적)·표준 루빈(대역폭 최적)을 **분리(disaggregated)**하여 랙 스케일로 묶는 구상이다. 공개 자료는 NVL144 CPX 랙에서 1.7PB/s(플랫폼 총합)급을 언급하며, GPU당 20TB/s 내외의 메모리 대역폭 가정과 정합한다(변동 가능). (Tom's Hardware)

벤더별 진행 상황

SK하이닉스: 2025년 3월 세계 최초 12-Hi HBM4 샘플 출하, Advanced MR-MUF 채택을 명시. 2025년 9월 내부 인증 완료·양산 준비 공식화. 고객사 요구 상향(>8Gbps) 대응 가능성이 높다는 평가. (SK hynix Newsroom -)
삼성전자: 2024~2025년 발열·전력 이슈로 엔비디아 테스트 고전 보도가 있었으며(삼성은 일부 반박), NCF 유지 기조와 관련한 논란이 지속. 다만 PP(Production Preparation) 단계 진입 가능성 보도도 존재해 개선 시도는 진행 중. (Reuters)
마이크론: 36GB 12-Hi HBM4 샘플 출하 발표(2025.6). “>2TB/s/스택” 수준을 표방하나 10~11Gbps의 구체 속도는 아직 제한적 공개. (Micron Technology)

정리하면, 표준 8Gbps ↔ 고객 10Gbps급 간극이 실수요에서 빠르게 현실화 중이며, 루빈 세대의 랙 스펙과도 합리적으로 맞물린다. 핀당속도 상향이 곧 플랫폼 성능·TCO를 좌우한다. (Tom's Hardware)

2) 왜 핀당 속도를 올리기가 어려운가(“패키지–채널–PHY–열–전력”의 시스템 문제)

핵심은 전압을 거의 못 올린 채 주파수만 높여야 하고, 그 순간 SI/PI/열/패키징/수율이 동시에 임계로 몰린다는 점이다.

신호무결성(SI) 마진 급감: 속도↑ → 아이 다이어그램 닫힘, 지터·스큐·크로스토크 민감. TSV·인터포저·마이크로범프 채널의 기생 성분이 효율을 갉아먹어 등화·트레이닝 정교화가 필요. 10→11Gbps 구간은 마진이 비선형적으로 축소된다. (All About Circuits)
전력무결성(PI)/열 한계: HBM I/O는 저전압. 전압 상향은 전력 ~ V²·f로 급증해 발열·수율을 해친다. 3D 적층 특성상 열 배출 경로가 불리하여 고속 운전에서 온도→오류율·리프레시 부담이 강화된다. (Reuters)
패키징 공정 선택의 임계성: MUF/MR-MUF는 스택을 일괄 성형·충진해 워페이지 억제·열 균일화에 유리, 고속 안정성의 토대가 된다. NCF는 필름 특성상 열·기계적 변동이 크고 고속 마진이 줄 수 있다(공정·레시피에 따라 편차). 업계는 하이닉스의 MR-MUF 채택을 HBM 리더십의 중요한 축으로 본다. (Yole Group)
검증·수율 부담: 고객 인증(CS→PP→양산)에서 고온·장시간·고속 부하 조건을 모두 통과해야 한다. 핀속도 상향은 시스템·패키지·PHY 합성 최적화가 없으면 양산 마진이 급격히 악화된다. (Reuters)

요약: “10Gbps를 저전력·고수율·장시간 안정”으로 뽑는 역량 자체가 진입장벽이며, 11Gbps는 그 장벽을 더 높인다.

3) 삼성 약세 vs 하이닉스 우위: 왜 생겼고, 앞으로 어떻게 바뀌나

핵심 포인트는 두 가지다. ① 패키징·열 관리 노하우 축적 격차, ② 검증 캘린더(샘플→CS→PP→양산)에서의 선행.

SK하이닉스의 구조적 우위
- Advanced MR-MUF를 HBM4에 공식 채택. 공정·재료(열전도 향상)의 성숙도로 고속 구간(≥10Gbps) 신뢰성을 받쳐 준다. 2) 세계 최초 12-Hi HBM4 샘플(3월) → **내부 인증 완료·양산 준비(9월)**로 이어지는 빠른 검증 캘린더. 3) 고객 맞춤 로직 다이(컨트롤러/PHY) 동반 최적화 트렌드에서 ‘선(先)경험’이 많은 편. 결과적으로 10Gbps급이 시장의 디폴트가 될수록 하이닉스의 공급 자격 장벽이 상대적으로 높아진다. (SK hynix Newsroom -)
삼성전자의 약점과 과제
- 2024~2025년 발열·전력 이슈로 엔비디아 테스트 고전 보도(삼성은 부인/반박). 2) NCF 유지가 고속 마진·열·워페이지에서 불리했다는 업계 평가. 3) 일부 보도는 MUF 채택 검토/장비 발주 움직임을 전하며 공정 전환 가능성을 시사했으나, 삼성은 공식적으로 HBM에 MUF 도입설을 부인해 왔다. 즉, NCF→MUF 전환·레시피 최적화·인터포저/전원망 동시 설계의 ‘세트 개선’이 단기간에 요구된다. (Reuters)
마이크론의 포지션
- 36GB 12-Hi HBM4 샘플 출하(2025.6). 2) 공정(1β)·전력 효율을 내세워 일부 SKU에서 가격/물량 전략으로 파고들 수 있다. 다만 10~11Gbps의 공식 수치 공개는 제한적이어서, 고속 검증 마일스톤을 얼마나 빨리 쌓느냐가 관건. (Micron Technology)

경쟁 역학: 핀속도 트렌드가 주는 함의

기본 시나리오: 고객 10Gbps급이 디폴트 → MR-MUF·열·PHY 트레이닝이 성숙한 업체가 주력 공급사로 고정. 현재 하이닉스 선두 평가가 합리적. (Reuters)
공격 시나리오(일부 11Gbps): 전력/발열 허용 워크로드에서 11Gbps SKU 수요가 생기면, 패키징·전원망·PHY 합성 최적화 역량이 큰 업체가 프리미엄 ASP를 가져갈 수 있다.
삼성의 반전 조건: a) 패키징(가능하면 MUF 계열)·열·전원망의 가시적 개선, b) PP 통과→양산로 이어지는 캘린더 가속, c) 로직 다이/인터포저 공동 최적화 레퍼런스 확보. 이 셋이 충족되어야 루빈/미래 플랫폼의 10Gbps급 본게임에서 점유율을 회복할 수 있다. (Reuters)

최종 요약

의미: **8Gbps(표준) ↔ 10Gbps(고객 요구)**의 간극이 시장 성능·TCO를 가르는 핵심 변수. 10Gbps=스택 2.5TB/s, GPU≈20TB/s로 루빈 세대 설계와 정합. (All About Circuits)
난이도: 핀속도 상향은 전압 제약 하의 주파수 인상으로 SI/PI/열/패키징/수율을 동시에 압박. MR-MUF·인터포저/전원망·PHY 트레이닝의 합성 최적화가 필수. (Yole Group)
구도: 하이닉스(Advanced MR-MUF, 인증·양산 준비) 선두, 삼성(NCF 기조·발열 이슈 보도, 개선 시도) 추격, 마이크론(샘플·전력효율·가격/물량) 추격. 핀속도 경쟁이 심화될수록 ‘패키징·열’ 격차가 점유율 격차로 전이될 가능성이 높다. (Reuters)

나만의 투자이야기

2025년 9월 11일 목요일

생각정리 87 (* HBM4, SKH, SEC, MU)