SKハイニックス、米電力網規制突破へ「液冷式HBM5」勝負

SKハイニックスが電力網規制の圧力が強まる米ビッグテックの人工知能（AI）データセンターを狙い、カスタマイズ型液冷式メモリーパッケージングのマーケティングに本格的に乗り出した。電力消費を減らし熱効率を極大化した次世代パッケージング技術を通じて、次世代AIメモリー市場の主導権を固める戦略と解釈される。

10日、グローバルアジア専門メディアのイーストアジアブリーフによると、SKハイニックスは8日（現地時間）、高密度AIサーバー設置に伴う地域電力網の限界と規制に直面する米データセンター運営事業者を対象に、カスタマイズ型冷却パッケージングソリューションを提案したとされる。これはコンピューティング性能の向上で単一AIサーバーラックの電力消費量が100キロワット（kW）を超え、既存の空冷式システムでは発熱に対応しきれなくなったことによる措置だ。

現在、米国内のクラウド事業者は深刻な電力網のボトルネックに直面している。今月初めに行われた米国選挙で、オハイオ、ジョージアなど主要州を含む46地域で大規模コンピューティング施設の許可を制限するか、ユーティリティ資本支出の移転を制限する法案が通過したことが分かった。2030年までに全世界のデータセンター電力消費量が945テラワット時（TWh）に達し、米国の新規電力需要の75%を占めると予想される中、シリコンレベルの熱効率の確保が次世代施設構築の核心的な商業的前提条件として浮上した。

これに対しSKハイニックスは、シリコンスタック内部の熱を管理するため、統合広帯域メモリー（HBM）パッケージングアーキテクチャ「iHBM」を代替案として打ち出している。同社は5月26日にiHBMを初公開し、メモリースタックとベースロジックダイを接続する物理層に統合冷却要素（ICE）を直接内蔵したと明らかにした。

統合冷却要素は熱伝導率の高いシリコンベースの非導電性物質を使い、集中した信号経路から熱を逃がす。コアダイを経て熱を外部に排出していた既存の標準メモリースタックとは異なり、直接的な熱放出経路を作り、パッケージ熱抵抗を30%以上減らす方式だ。SKハイニックス側は「構造的再設計を通じて直接的な熱放出経路を作り、パッケージ熱抵抗を30%超減らすことができる」と説明した。同社は2027年にサンプリングを開始する予定の商業用HBM5生産ラインにこの統合冷却アーキテクチャを適用する計画だ。

HBM以外にもデータセンターの電力効率を高めるための企業向けソリッドステートドライブ（eSSD）ソリューションも提示された。SKハイニックスは10月16日、米サンノゼで開かれた産業ハードウェアサミットで直接液冷式を支援するeSSDラインアップ「PEB210 E1.S」をデモした。この製品は9.5ミリメートル（mm）厚で設計され、ドライブシャーシを横切って液体冷却材が直接流れるように作られた。

液冷式は空気を使った冷却方式より熱伝達効率が最大1000倍高く、密集したコンピューティングエンクロージャ内部の補助ファンの電力消費を大幅に減らす。大規模クラウド事業者がデータセンター全体の電力の約40%を空冷機や換気装置に費やしている点を考慮すると、相当なコスト削減効果が期待される。サーバーレベルの熱抵抗を下げれば、運営者は限られた電力枠内でより高いコンピューティング密度を実現できる。

競合他社も次世代メモリーソケット市場を先取りするため、熱分散器およびハイブリッドボンディング技術の開発に拍車をかけている。サムスン電子はハイパースケール購入者にHBMを供給し、統合熱分散器を活用した代替熱パッケージングラインアップを維持している。台湾TSMCはSKハイニックスのメモリースタックがホストプロセッサと結合する「チップ・オン・ウェハー・オン・サブストレート（CoWoS）」先端パッケージングラインを提供している。

米国内の電力網拡張の遅れにより、今後4年間で数十億ドル規模のデータセンターキャンパス開発が遅れる危機に直面した。クラウドプロバイダーは高騰する電気料金と最大7年まで長引く相互接続の待ち行列に直面している。熱関連チップの再設計は、エネルギー保全に対する資本負担を外部工場設備から部品レベルのシリコンパッケージングへと移している。

※ この記事は韓国信用新聞（韓国語）の記事をAIが翻訳し、日本語版編集部が自動配信したものです。