HBM(고대역폭 메모리)은 세대가 바뀔 때마다 HBM2, HBM2E, HBM3, HBM3E, HBM4처럼 이름이 붙습니다. 이 글은 이 이름들이 왜 이런 순서로 붙는지, 그리고 세대가 올라갈 때 실제로 무엇이 달라지는지를 표준 문서 수준에서 정리합니다. 구체적인 수치보다는 “어떤 항목이 세대 구분의 기준이 되는가”에 초점을 둡니다.
HBM은 JEDEC이 정한 표준 규격입니다
HBM은 특정 기업이 독자적으로 만든 규격이 아니라, 국제 반도체 표준화 기구인 JEDEC이 정의하고 관리하는 표준 규격입니다. 메모리를 만드는 회사들이 서로 다른 방식으로 제품을 설계하면 이를 사용하는 시스템(그래픽처리장치, AI 가속기 등) 쪽에서 호환성 문제가 발생하기 때문에, 신호 방식·핀 배치·전기적 특성 같은 항목을 표준 문서로 정해두고 여러 회사가 이를 따르는 구조입니다. HBM 뒤에 붙는 숫자와 알파벳(2, 2E, 3, 3E, 4)은 이 표준이 개정되면서 붙는 세대 명칭으로, 표준 문서의 개정 단계에 대응하는 이름으로 통용됩니다. 따라서 “HBM3E 규격을 지원한다”는 표현은 특정 회사의 주장이 아니라, 해당 제품이 JEDEC이 정의한 특정 버전의 규격 요건을 충족한다는 의미로 이해할 수 있습니다.
명명 방식과 “E”가 뜻하는 것
HBM의 세대는 HBM(1세대) → HBM2 → HBM2E → HBM3 → HBM3E → HBM4 순서로 이어져 왔습니다. 여기서 숫자가 바뀌는 것(HBM2→HBM3, HBM3→HBM4)은 표준 문서 자체가 새 버전으로 개정되었다는 뜻이고, 알파벳 “E”가 붙는 것(HBM2E, HBM3E)은 직전 숫자 세대의 규격 틀 안에서 성능 항목을 확장한 개정판이라는 의미로 통용됩니다. “E”는 “Extended(확장)”의 약자로 흔히 설명되며, 완전히 새로운 세대라기보다는 기존 세대의 상한을 끌어올린 중간 개정 성격을 가진다고 볼 수 있습니다. 다만 “E” 버전이 정확히 표준 문서에서 별도 규격으로 분리되어 있는지, 아니면 기존 규격의 옵션 항목으로 포함되어 있는지에 대한 세부 내용은 이 글에서 확정하지 않으며, 정확한 표준 문서 구조가 궁금하다면 JEDEC 원문을 직접 확인하는 것이 가장 정확합니다.
세대가 올라가며 달라지는 항목
HBM 세대 구분에서 반복적으로 등장하는 비교 축은 대체로 다음과 같은 항목들입니다. 이 글에서는 항목의 존재 자체만 정리하고, 세대별 구체적인 수치는 다루지 않습니다.
- 적층 단수: HBM은 여러 개의 D램 다이를 수직으로 쌓아 올리는 구조를 가지며, 세대가 올라가면서 하나의 패키지 안에 쌓는 다이의 개수가 늘어나는 방향으로 규격이 확장되어 왔습니다. 세대별 최대 적층 단수의 구체적 수치는 이 글에서는 다루지 않습니다.
- 핀당 데이터 처리 속도와 대역폭: HBM은 여러 개의 데이터 핀을 동시에 사용하는 넓은 인터페이스 구조를 갖는데, 핀 하나가 초당 처리하는 데이터양과 전체 패키지가 낼 수 있는 총 대역폭 모두 세대가 올라가며 규격상 확장되는 항목입니다. 구체적인 Gbps·GB/s 수치는 이 글에서는 다루지 않으며, 회사·제품에 따라서도 다를 수 있습니다.
- 용량: 하나의 다이가 담는 용량과 이를 쌓아 만든 패키지 전체 용량 역시 세대가 올라가며 규격상 커지는 방향으로 개정되어 온 항목입니다. 구체적인 용량 수치는 이 글에서는 다루지 않습니다.
- 인터페이스(입출력) 폭: HBM4에서는 메모리와 이를 사용하는 로직 칩 사이를 연결하는 입출력 통로의 폭 자체가 넓어지는 방향으로 논의되고 있다는 점이 개념 수준에서 알려져 있습니다. 다만 정확한 비트 폭 수치와 확정 여부는 이 글에서는 다루지 않으며, 이 글 작성 시점에서 표준 확정 상태를 단정하지 않습니다.
베이스 다이의 역할 변화
HBM 패키지는 여러 층의 D램 다이 아래에 “베이스 다이”라는 별도의 층을 두고, 이 베이스 다이가 위에 쌓인 D램 다이들과 외부 시스템 사이의 신호를 중계하는 역할을 담당하는 구조를 갖습니다. HBM4 세대에서는 이 베이스 다이를 만드는 데 D램 공정이 아니라 로직(비메모리) 공정을 활용하는 방안이 업계에서 논의되고 있다는 점이 알려져 있습니다. 이는 베이스 다이에 더 복잡한 제어 기능을 넣거나, D램 제조사가 아닌 로직 공정을 보유한 기업과 협력하는 구조로 이어질 수 있다는 개념적 방향을 시사합니다. 다만 이 방안이 실제로 어느 범위까지 채택되었는지, 어떤 기업들이 어떤 방식으로 관여하는지는 이 글에서는 다루지 않으며, “논의되고 있다”는 사실 수준 이상으로 단정하지 않습니다.
후공정에 미치는 영향
HBM 세대가 올라갈수록 적층 단수가 늘어나고 인터페이스가 복잡해지는 방향으로 규격이 확장되면, 이를 실제로 만들어내는 후공정 단계의 난도도 함께 높아지는 경향이 있다고 알려져 있습니다. 여러 층의 얇은 다이를 정확히 쌓아 올리는 적층 공정, 다이와 다이 사이를 전기적으로 연결하는 본딩 공정, 그리고 완성된 패키지가 규격대로 동작하는지 확인하는 테스트 공정 모두 다이 개수가 늘어나고 신호 밀도가 높아질수록 정밀도 요구가 커지는 구조입니다. 이 관계는 노테란이 별도로 정리한 HBM이 후공정 산업을 바꿔놓은 방식 — TSV·TC본더 글에서 공정 단계별로 더 자세히 다루고 있으니 함께 참고할 수 있습니다.
세대 구분을 이해할 때 주의할 점
세대 이름만 보고 “숫자가 더 큰 쪽이 모든 항목에서 더 뛰어나다”고 단순하게 받아들이기는 어렵습니다. 표준 규격은 특정 항목에 대한 상한과 요구 조건을 정의하는 것이고, 실제로 그 규격을 만족하는 제품을 어떤 방식으로 구현하는지는 이를 만드는 각 회사의 설계와 공정 역량에 따라 달라질 수 있기 때문입니다. 같은 세대 규격을 표방하더라도 회사별로 실제 구현 방식과 세부 성능에는 차이가 있을 수 있고, 이 글에서는 그 차이를 다루지 않습니다. 또한 세대가 바뀐다고 해서 이전 세대 제품이 즉시 시장에서 쓰이지 않게 되는 것도 아닙니다. 시스템을 설계하는 쪽에서는 이미 검증된 이전 세대 규격을 계속 채택하는 경우도 있고, 새 세대 규격으로 전환하는 시점과 속도는 표준 문서 발행 시점과는 별개의 문제입니다. 이런 배경 때문에 특정 세대의 등장을 특정 시점의 실적이나 채택 규모와 곧바로 연결짓는 서술은 근거가 부족하며, 이 글에서도 그러한 연결은 다루지 않습니다.
정리
HBM의 세대 이름(HBM2, HBM2E, HBM3, HBM3E, HBM4)은 JEDEC이라는 표준화 기구가 관리하는 표준 문서의 버전 구분에 대응하며, “E”는 직전 세대 규격을 확장한 중간 개정판을 뜻하는 것으로 통용됩니다. 세대가 올라가며 규격상 확장되는 항목은 적층 단수, 핀당 처리 속도와 대역폭, 용량, 인터페이스 폭 등이며, HBM4에서는 베이스 다이에 로직 공정을 활용하는 방안도 논의되고 있습니다. 이런 규격 확장은 이를 실제로 구현하는 적층·본딩·테스트 등 후공정 단계의 난도와 함께 맞물려 움직이는 경향이 있습니다. HBM이 실제로 어떤 서버 시스템 안에서 어떤 부품들과 함께 쓰이는지는 AI 서버 한 대에 들어가는 반도체 부품 지도 글에서, 메모리 자체의 산업적 위치는 메모리와 종합반도체는 무엇이 다른가 글에서 확인할 수 있습니다.
관련 페이지
- 데이터 허브 — 밸류체인 트래커와 지수 페이지가 순차적으로 공개됩니다.
- 소개 — 데이터 출처, 분류 기준, 갱신 방식
- HBM이 후공정 산업을 바꿔놓은 방식 — TSV·TC본더
- AI 서버 한 대에 들어가는 반도체 부품 지도
- 메모리와 종합반도체는 무엇이 다른가
참고 자료
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