HBM 관련주 및 기술 정리 : NCF vs MR-MUF

by스트림K • • 2 min read
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엔비디아 차트

 

엔비디아

엔비디아가 인공지능 칩 경쟁에서 독주하는 이유

엔비디아가 인공지능(AI) 경쟁에서 독점적인 지위를 차지하고 있는 데에는 여러가지 요인이 있습니다.

핵심적인 요인은 다음과 같습니다:

  • GPU 기술력: 엔비디아는 게임용 그래픽 처리 장치(GPU) 분야에서 선두 기업으로, 고성능 연산 능력을 가진 GPU는 AI 학습 및 추론에 매우 효과적입니다. 경쟁사들이 아직 엔비디아의 기술 수준을 따라잡지 못하고 있습니다.
  • CUDA 플랫폼: 엔비디아는 CUDA라는 프로그래밍 플랫폼을 제공하며, 이는 개발자들이 GPU를 활용한 AI 애플리케이션을 쉽게 개발할 수 있도록 지원합니다. CUDA는 업계 표준으로 자리 잡았으며, 이는 개발자들이 엔비디아 플랫폼을 선택하도록 유도하는 큰 요인입니다.
  • 데이터 센터 시장 공략: 엔비디아는 데이터 센터용 AI 칩 분야에도 적극적으로 진출하고 있습니다. 뛰어난 성능과 효율성을 가진 데이터 센터용 GPU는 클라우드 서비스 제공업체와 기업들에게 널리 사용되고 있습니다.
  • 생태계 구축: 엔비디아는 GPU, CUDA, 데이터 센터 플랫폼 등을 기반으로 AI 생태계를 구축했습니다. 개발자, 연구기관, 기업들이 엔비디아 플랫폼을 활용하여 AI 애플리케이션을 개발하고 서비스를 제공하는 활발한 활동이 이루어지고 있습니다.

하지만 엔비디아의 독점적인 지위는 영원히 지속될 수는 없을 것입니다:

  • 경쟁사들의 추격: AMD와 인텔 등 경쟁사들은 GPU 및 AI 칩 분야에서 적극적인 투자를 하고 있으며, 점차 기술력을 향상시키고 있습니다.
  • 새로운 기술 등장: neuromorphic computing, quantum computing 등 새로운 AI 기술들이 등장하면서 경쟁 구도가 변화할 가능성이 있습니다.
  • 정부 규제: 과도한 시장 지배력으로 인한 문제점이 제기되면 정부 규제가 강화될 가능성이 있습니다.

따라서 엔비디아는 앞으로도 기술력을 지속적으로 강화하고, 새로운 플랫폼 및 서비스를 개발하며, 파트너십을 구축하는 등 다양한 노력을 통해 경쟁력을 유지해야 할 것입니다.

B100 GPU

주요 특징

  • 획기적인 성능 향상: 전작 H100 및 H200 대비 성능이 대폭 향상되었습니다.
  • 블랙웰 아키텍처 기반: H200의 호퍼 아키텍처 대비 더 많은 트랜지스터를 탑재할 수 있는 최신 아키텍처를 채택했습니다.
  • 3nm 공정: TSMC의 최첨단 3nm 양산 공정으로 생산되어 칩 면적을 줄이고 전력 효율성을 높였습니다.
  • HBM3e 메모리: H200보다 더 많은 HBM3e 메모리를 탑재하여 대역폭을 향상시켰습니다.
  • CUDA 플랫폼 지원: 엔비디아의 소프트웨어 생태계를 락인하는 핵심 사업 전략인 CUDA 플랫폼을 지원합니다.

상세 비교

구분 H100 H200 B100
아키텍처 Ampere Hopper Blackwell
양산 공정 8nm 5nm 3nm
트랜지스터 수 400억 개 800억 개 미공개
칩 면적 845mm² 814mm² 미공개
GPU 코어 수 6144개 6144개 미공개
메모리 유형 HBM2e, HBM3 HBM3e HBM3e
메모리 용량 80GB 141GB 192GB
메모리 대역폭 1.23TB/s 2.3TB/s 3.2TB/s
전력 소비 350W 450W 미공개
출시 날짜 2021년 11월 2023년 3월 2024년 4분기 예상

주요 특징 분석

  • 성능: B100은 H200 대비 약 40% 높은 성능을 제공할 것으로 예상됩니다. 이는 AI, 머신 러닝, 고성능 컴퓨팅 등 다양한 분야에서 획기적인 성능 향상을 기대할 수 있음을 의미합니다.
  • 효율성: 3nm 공정과 블랙웰 아키텍처 채택으로 전력 효율성이 향상될 것으로 예상됩니다. 이는 더 적은 전력으로 더 높은 성능을 제공할 수 있음을 의미합니다.
  • 용량: H200보다 더 많은 HBM3e 메모리를 탑재하여 대역폭을 향상시켰습니다. 이는 대규모 데이터 처리 및 딥 러닝 작업에 유리합니다.

삼성전자 vs 하이닉스 vs 마이크론

HBM ?

  • 차세대 DRAM으로 고성능 AI, 머신러닝, 그래픽 카드 등에 필수
  • 빠른 속도와 높은 용량, 낮은 전력 소비가 특징
  • 2024년 시장 규모 50억 달러, 2027년 100억 달러 이상 성장 전망

시장 점유율

  • SK하이닉스: 53% (시장 선도)
  • 삼성전자: 38%
  • 마이크론: 9%

삼성전자

  • NCF (Non-Conductive Film) 기술 사용 (TC-NCF 방식)
  • 장점: 웨이퍼 변형 적음, 공정 간편
  • 단점: 수율 저하 가능성, 공정 속도 느림
  • 12단 NCF 방식으로 HBM3E 생산 확대
  • MUF 도입 검토 중이었으나, 수율 저하 우려로 보류
  • 향후 시장 상황에 따라 MUF 도입 가능성 존재

SK하이닉스

  • HBM3부터 MR-MUF (Micro-Resin Underfill) 방식 적극 활용
  • 장점: 공정 속도 빠름, 수율 향상 가능성
  • 단점: 웨이퍼 변형 가능성 증가, 공정 복잡
  • 높은 수율과 공정 속도로 경쟁 우위 확보
  • 1bnm 공정 전환 가속화 및 HBM 생산 확대 계획 발표

마이크론

  • 1bnm HBM 공정 도입 (2024년)
  • 캐파 확대 계획 적극 추진
  • 향후 시장 점유율 확대 목표

주요 제품 및 출시 계획

삼성전자

  • HBM3E: 12단 NCF 방식으로 생산 확대 (2024년 5월 7일 기준)
  • HBM4: 개발 진행 중, 출시 시기 미정

SK하이닉스

  • HBM3: MR-MUF 방식으로 생산
  • HBM4: 2024년 하반기 출시 예정

마이크론

  • HBM3E: 2024년 상반기 출시
  • HBM4: 출시 시기 미정

NCF vs MR-MUF

삼성전자, 마이크론 : NCF (Non-Conductive Film)

  • D램 칩을 쌓아 올릴 때 칩 사이에 얇은 필름 형태의 접착제 역할을 하는 소재
  • 열과 압력을 가해 칩을 접착하는 방식 (TC-NCF 방식)
  • 장점: 웨퍼 변형 적음, 공정 간편
  • 단점: 수율 저하 가능성, 공정 속도 느림

SK하이닉스 : MR-MUF (Micro-Resin Underfill)

  • D램 칩 사이에 액체 형태의 접착제를 채워 넣는 방식
  • 칩 사이 공간을 액체로 채워 빈 공간 없이 밀착
  • 장점: 공정 속도 빠름, 수율 향상 가능성
  • 단점: 웨퍼 변형 가능성 증가, 공정 복잡

주요 차이점

구분 NCF MR-MUF
접착 방식 열압착 액체 채워 넣기
공정 속도 느림 빠름
수율 낮을 수 있음 높을 수 있음
웨퍼 변형 적음 증가 가능성
공정 복잡성 간편 복잡
주요 공급업체 일본 레조낙 일본 나가세, 삼성 SDI

한미반도체

한미반도체

한미반도체의 HBM 기술 및 역량

  • 핵심 기술: TC 본더(Thermo Compression Bonder)
  • HBM 생산에 필수적인 웨이퍼 적층 공정 장비
  • 높은 정밀도와 생산성, 뛰어난 양산성 보유
  • 109건의 본딩 장비 특허 출원 및 독보적인 기술력

주요 사업

  • HBM용 TC 본더 '듀얼 TC 본더 타이거' 2024년 4월 출시
  • SK하이닉스, 마이크론 등 주요 HBM 생산업체에 공급
  • 2024년 HBM 필수 공정 장비로 본격 매출 기여 예상

한미반도체의 HBM 관련 전망

  • HBM 시장 성장과 더불어 지속적인 매출 증대 기대
  • 차세대 HBM(HBM3, HBM2e) 등 신제품 출시에도 적극 대응
  • 글로벌 시장 점유율 확대 및 HBM 생태계 리더 도약 목표

이오테크닉스

한미반도체
  • 반도체 후공정 장비 전문 기업
  • 레이저 어닐링, 레이저 다이싱, 마커 장비 등 생산
  • 삼성전자, SK하이닉스 등 주요 반도체 기업 공급업체

HBM(High Bandwidth Memory)

  • 차세대 DRAM으로 고성능 AI, 머신러닝, 그래픽 카드 등에 필수
  • 빠른 속도와 높은 용량, 낮은 전력 소비가 특징
  • 2024년 시장 규모 50억 달러, 2027년 100억 달러 이상 성장 전망

이오테크닉스와 HBM의 연관성

  • HBM 후공정 장비 공급:
  • 레이저 어닐링 장비: HBM 칩 내 결함 제거 및 성능 향상
  • 레이저 다이싱 장비: HBM 웨이퍼를 정밀하게 절단
  • 마커 장비: HBM 칩에 식별 정보 표시

HPSP

한미반도체
  • 반도체 후공정 장비 전문 기업
  • 고압 수소 어닐링 장비, 차세대 패키징 장비 생산
  • 삼성전자, SK하이닉스 등 주요 반도체 기업 공급업체

HPSP와 HBM의 연관성

  • HBM 후공정 장비 공급
  • 핵심 기술: 고압 수소 어닐링 장비
  • HBM 생산에 필수적인 웨이퍼 접합 공정 장비
  • 결함 감소, 성능 향상, 양산성 개선 효과
  • HBM용 고압 수소 어닐링 장비 'HP-ANNEALER' 보유
  • 차세대 패키징 장비 공급
  • HBM용 하이브리드 본딩 장비 개발 및 공급
  • 기존 범프 방식 대비 칩 크기 감소, 성능 향상

주성엔지니어링

한미반도체
  • 반도체 장비 전문 기업
  • 웨이퍼 접합 장비, 박막 증착 장비, 식각 장비 생산
  • 삼성전자, SK하이닉스 등 주요 반도체 기업 공급업체

주성엔지니어링과 HBM의 연관성

  • HBM 생산 장비 공급:
  • 핵심 기술: 웨이퍼 접합 장비
  • HBM 생산에 필수적인 웨이퍼 적층 공정 장비
  • 고정밀, 고생산성, 높은 접합 강도 보유
  • HBM용 웨이퍼 접합 장비 'JS-WELDER' 개발 및 공급
  • 박막 증착 장비, 식각 장비 공급
  • HBM 생산 공정에 필요한 다양한 장비 공급

고영

한미반도체
  • 반도체 검사 장비 전문 기업
  • 웨이퍼 레벨 검사 장비, 시스템 레벨 검사 장비, 패키지 레벨 검사 장비 생산
  • 삼성전자, SK하이닉스 등 주요 반도체 기업 공급업체

고영과 HBM의 연관성

  • HBM 검사 장비 공급:
  • 핵심 기술: 3D 검사 장비
  • HBM의 고밀도 구조 검사에 필수적인 장비
  • 높은 정밀도, 빠른 검사 속도, 높은 검사 누락률 감소
  • 세계 최초 HBM 3D 검사 장비 개발 및 공급
  • 웨이퍼 레벨, 시스템 레벨, 패키지 레벨 검사 장비 공급
  • HBM 생산 공정 전반에 걸친 검사 장비 제공
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