SK하이닉스 사업보고서 (2023.12)
6. 주요계약 및 연구개발활동

가. 주요 계약

계약 상대방	항목	내용	비고

Rambus Inc.	계약 유형	특허 크로스 라이선스 계약	-

계약 기간	2013년 7월 1일 ~ 2034년 6월 30일

목적 및 내용	라이선스 계약을 통해 반도체 전 제품 기술 관련 램버스 보유 특허에 대한 사용권한을 확보하여 향후 분쟁 가능성 해소

기타 주요내용	-

BCPE PangeaIntermediateHoldingsCayman, LP	계약 유형	특수목적법인(SPC)에 대한 출자 (신규 설립)	-

계약 기간	2017년 9월 28일 이후

목적 및 내용	Bain Capital이 General Partner로서 구성한 특수목적법인(SPC)이 도시바의 반도체 사업 지분을 인수하며, 당사는 이에 대한 Limited Partner로서 투자에 참여

기타 주요내용	-

BCPE PangeaCayman2Limited	계약 유형	특수목적법인(SPC)이 발행한 전환사채 취득	-

계약 기간	2017년 9월 28일 이후

목적 및 내용	Bain Capital과의 특수목적법인(SPC)의 전환사채를 취득하고, 향후 적법한 절차를 거쳐 전환 시 최종적으로 도시바 반도체 사업 지분의 15% 확보 가능

기타 주요내용	-

Intel Corporation	계약 유형	영업양수도	-

계약 체결일	2020년 10월 20일 체결

목적 및 내용	Intel의 NAND 사업 영업양수

기타 주요내용	계약금액은 US$90억이며, 2차에 걸쳐 지급될 예정* 관련 공시 : 2020년 10월 22일 주요사항보고서(영업양수결정)

※ 최근 5년간의 주요계약 기준나. 연구개발활동

1. 연구개발 담당조직당사는 보고서 제출일 현재, 메모리연구소 및 제품개발연구소, Nand Solution 미래기술 연구소 등에서 연구개발 활동에 주력하고 있습니다.

2. 연구개발비용(단위:백만원)

과 목	제76기	제75기	제74기	비 고

연구개발비용	원 재 료 비	100,174	123,839	117,411	-

인 건 비	877,633	1,332,187	1,330,569	-

감 가 상 각 비	597,198	572,380	546,128	-

위 탁 용 역 비	307,279	341,454	266,452	-

기 타	2,306,121	2,535,473	1,784,235	-

연구개발비용 합계	4,188,404	4,905,334	4,044,796	-

회계처리	연구개발비(비용)	3,837,907	4,576,383	3,681,932	-

개발비(무형자산)	350,497	328,951	362,863	-

연구개발비 / 매출액 비율[연구개발비용계÷당기매출액×100]	12.8%	11.0%	9.4%	-

매 출 액	32,765,719	44,621,568	42,997,792	-

※ 한국채택국제회계기준에 따라 연결기준으로 작성되었습니다.

다. 연구개발 실적

구 분	연구과제명	기대효과

제76기	1) 모바일용 DRAM	[LDPPR5T]·현존 최고속 모바일용 D램인 'LPDDR5T*(LPDDR5 Turbo)' 개발- 작년 양산에 성공한 LPDDR5X의 성능을 업그레이드한 제품으로, 동작속도를 LPDDR5X 대비 13% 빨라진 초당 9.6Gb까지 향상- 국제반도체표준화기구(JEDEC)가 정한 최저 전압 기준인 1.01~1.12V(볼트)에서 작동하여 속도는 물론, 초저전력 특성도 동시에 구현 [LPDDR5X 24GB 패키지]·LDDDR5X에 이어 모바일 DRAM으로는 현존 최초로 24GB까지 용량을 높인 패키지를 양산하여 글로벌 스마트폰 제조사에 공급- HKMG** 공정을 도입하여 업계 최고 수준의 전력 효율과 성능을 동시에 구현- JEDEC 최저 전압 기준에서 작동하며, 데이터 처리 속도는 초당 68GB
(*) LPDDR(Low Power Double Data Rate): 스마트폰과 태블릿 등 모바일용 제품에 들어가는 D램 규격으로, 전력 소모량의 최소화를 목적으로 하고 있어 저전압 동작 특성을 갖고 있음.규격명에 LP(Low Power)가 붙으며, 최신 규격은 LPDDR 7세대(5X)로 1-2-3-4-4X-5-5X 순으로 개발됨(**) HKMG(High-K Metal Gate): 유전율(K)이 높은 물질을 D램 트랜지스터 내부의 절연막에 사용해 누설 전류를 막고 정전용량(Capacitance)을 개선한 차세대 공정. 속도를 빠르게 하면서도 소모 전력을 줄일 수 있음. 당사는 지난해 11월 모바일 DRAM에는 세계 최조로 HKMG 공정을 도입해 LPDDR5X 양산에 성공한 바 있음

2) HBM DRAM	[12단 적층 HBM3]·세계 최초로 D램 단품 칩 12개를 수직 적층해 현존 최고 용량인 24GB(기가바이트)를 구현한 HBM3* 신제품 개발- 기존 HBM3의 최대 용량은 D램 단품 칩 8개를 수직 적층한 16GB였으나, 기존 대비 40% 얇은 D램 단품 칩 12개를 수직으로 쌓아 16GB 제품과 같은 높이로 제품을 구현- 어드밴스드(Advanced) MR-MUF**와 TSV*** 기술을 적용한 제품으로, 공정 효율성과 제품 성능 안정성이 강화됨 [HBM3E]·HBM3의 확장(Extended)버전- 초당 최대 1.15TB(테라바이트) 이상의 데이터를 처리할 수 있음- 어드밴스드 MR-MUF 최신 기술을 적용해 제품의 열 방출 성능을 기존 대비 10% 수준 향상- 하위 호환성****을 갖춰, 고객은 HBM3를 염두에 두고 구성한 시스템에서도 설계나 구조 변경 없이 신제품을 적용 가능
(*) HBM(High Bandwidth Memory): 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 제품
(**) MR-MUF: 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 액체 형태의 보호재를 공간 사이에 주입하고, 굳히는 공정. 칩을 하나씩 쌓을 때마다 필름형 소재를 깔아주는 방식 대비 공정이 효율적이고, 열 방출에도 효과적인 공정으로 평가 받음
(***) TSV(Through Silicon Via): D램 칩에 수천 개의 미세한 구멍을 뚫어 상층과 하층 칩의 구멍을 수직으로 관통하는 전극으로 연결하는 어드밴스드 패키징(Advanced Packaging) 기술. 이 기술이 적용된 SK하이닉스의 HBM3는 FHD(Full-HD) 영화 163편을 1초에 전송하는, 최대 819GB/s(초당 819기가바이트)의 속도를 구현(****) 하위 호환성(Backward Compatibility): 과거 버전 제품과 호환되도록 구성된 IT/컴퓨팅 시스템 내에서 신제품이 별도로 수정이나 변경 없이 그대로 쓰일 수 있는 것을 의미

3) 서버용 DRAM	·현존 D램 중 가장 미세화된 10나노급 5세대(1b) 기술 개발을 완료하고, 해당 기술이 적용된 서버용 DDR5를 인텔에 제공하여 '인텔 데이터센터 메모리 인증 프로그램' 검증 절차에 돌입- 제공된 DDR5제품은 동작속도가 6.4Gbps로, 현재 시장에 나와 있는 DDR5 중 최고 속도를 구현- HKMG 공정을 적용해 1a DDR5 대비 전력 소모를 20% 이상 절감

4) 모바일 및 PC용 cSSD 솔루션 제품	·지난 8월 개발에 성공한 238단 4D 낸드플래시 양산 시작 및 이를 기반으로 스마트폰과 PC용 cSSD(Client SSD) 솔루션 제품을 개발해 스마트폰을 생산하는 해외 고객사와 함께 제품 인증 과정 진행- 238단 낸드는 이전 세대인 176단보다 생산효율이 34% 높아져 원가 경쟁력이 크게 개선됨- 데이터 전송 속도는 초당 2.4Gb로 이전세대보다 50% 빨라졌으며, 읽기/쓰기 성능 또한 약 20% 개선되어 해당 제품을 사용하는 스마트폰과 PC 고객에게 향상된 성능을 제공할 예정

5) 모바일 UFS	·차량용 반도체 판매를 위해 제품 공급자가 필수로 구축해야하는 프로세스를 차세대 메모리 솔루션 제품인 Mobile UFS로 한국 반도체 기업 최초 ASPICE* 레벨2 인증 획득- 독일 최대 전기·전자 기업인 지멘스(Siemens)의 인증 솔루션을 SK하이닉스의 디지털 전환 기술에 접목하여 연평균 20% 이상 성장세가 예상되는 차량용 반도체 시장에 UFS(Universal Flash Memory), SSD(Soild State Drive) 등 당사 낸드 솔루션 제품 공급을 늘리며 수익성을 높여나갈 것으로 기대 (*) ASPICE(Automotive Software Process Improvement Capability dEtermination): 자동차용 부품 생산업체의 소프트웨어 개발 프로세스 신뢰도와 역량을 평가하기 위해 유럽 완성차 업계가 제정한 자동차 소프트웨어 개발 표준

6) 서버용 eSSD	·당사 첫 Datacenter향 16채널 Gen5 eSSD 제품 개발- Datacenter향 고성능 제품으로 현존하는 16채널 PCle 5세대 적용 제품 중 가장 뛰어난 성능을 구현하였으며, 미주고객 대상으로 샘플링 진행 중

7) Client cSSD	·In-house SoC 기술이 적용된 238단 DRAMless* cSSD 제품 개발- 뛰어난 성능과 238단 NAND를 통한 원가 경쟁력으로 cSSD 시장에서 경쟁력 높은 제품 공급 가능해짐- 현재 Major 3개 업체 대상으로 샘플 제공하여 평가 진행 중 (*) DRAMless: DRAM을 미탑재한 SSD 제품

8) 그래픽용 DRAM	[GDDR7]· 그래픽 전용 고성능 DRAM인 GDDR의 신규 Mode Change 제품인 GDDR7을 1anm Tech 로 개발 완료- 기존 20Gbps GDDR6 대비 32Gbps GDDR7 Speed 특성 확보 및 Power Efficiency 47% 개선- 주요 SoC 적기 진입 및 사용화로 향후 차세대 GPU, Game Console, Workstation 등 프리미엄 그래픽 수요에 적기 대응

구 분	연구과제명	기대효과

제75기	1) Client SSD	·176단 DRAMless* cSSD(Client SSD) 제품 개발- 자사 첫 176단 DRAMless cSSD PCIe 4세대 제품 개발에 성공- Solidigm의 3rd Party 관리 경험·역량과 SK하이닉스 Solution의 검증·역량을 기반으로 개발 성공한 첫 사례임

2) 238단 4D NAND	·238단 512Gb(기가비트) TLC(Triple Level Cell)* 4D 낸드플래시 샘플 출시- 2020년 12월, 176단 낸드플래시 개발 이후 차세대 기술 개발에 성공- 초당2.4Gb의 데이터 전송 속도로 이전 세대인 176단 대비 50% 향상 및 에너지 사용량 21% 감소로 전력소모 절감 효과 (*) TLC(Triple Level Cell): 낸드플래시는 한 개의 셀(Cell)에 몇 개의 정보(비트 단위)를 저장하느냐에 따라 SLC(Single Level Cell, 1개)-MLC(Multi Level Cell, 2개)-TLC(Triple Level Cell, 3개)-QLC(Quadruple Level Cell, 4개)-PLC(Penta Level Cell, 5개) 등으로 규격이 나뉨

3) 차세대 지능형 메모리반도체 PIM	·연산 기능을 갖춘 차세대 지능형 메모리반도체인 PIM*(Processing-In-Memory) 적용 제품 개발- PIM 적용된 첫 제품인 GDDR6-AiM(Accelerator** in Memory) 샘플 개발- 초당 16기가비트(Gbps) 속도로 데이터를 처리하는 GDDR6 메모리에 연산 기능이 더해진 차세대 메모리 제품- 기존 동작 전압인 1.35V보다 낮은 1.25V에서 구동되어, 데이터 이동을 줄여 CPU/GPU에서 발생하는 소모 전력을 감소시키는 효과 (*) PIM: 메모리 반도체에 연산 기능을 더해 인공지능(AI)과 빅데이터 처리 분야에서 데이터 이동 정체 문제를 풀어낼 수 있는 차세대 기술(**) Accelerator(가속기): 각종 정보 처리와 연산에 특화 설계한 칩(Chip)을 사용해 만든 특수 목적의 하드웨어(Hardware) 장치를 통칭

4) 기업용 SSD	·SK하이닉스가 인텔 NAND사업부를 인수한 이후 3개월 만에 공개한 양사 기술력을 결합한 SSD 신제품인 P5530 출시- SK하이닉스의 주력제품인 128단 NAND와 Solidigm의 컨트롤러를 결합한 고성능 SSD- PCIe 4세대(Gen4) 인터페이스를 지원하며, 용량은 1TB, 2TB, 4TB 총 3가지

5) 서버용 D램 MCR DIMM	·세계 최고속 서버용D램 제품인 'DDR5 MCR DIMM*' 샘플 개발- 동작 속도가 초당8Gb(기가비트) 이상으로, 초당4.8Gb인 서버용 DDR5보다 80% 이상 향상- 데이터 버퍼(Buffer**)를 사용하여 D램 모듈의 기본 동작 단위인 랭크 2개가 동시 작동하도록 설계(*) DDR(Double Data Rate): 서버와 PC에 주로 들어가는 D램 규격으로, 현재 5세대인 DDR5까지 개발됨. MCR DIMM(Multiplexer Combined Ranks Dual In-line Memory Module)은 여러 개의 D램이 기판에 결합된 모듈 제품(**) 버퍼(Buffer): D램 모듈 위에 같이 탑재되어 D램과 CPU 사이의 신호 전달 성능을 최적화하는 부품. 고성능과 안정성이 요구되는 서버용 D램 모듈에 주로 탑재

구 분	연구과제명	기대효과

제74기	1) 1znm 12Gb LPDDR4	Mobile LPDDR4 제품 개발. Tech Scaling을 통한 LPDDR4 원가 개선 및 수익성 극대화. LPDDR4 Longevity 대응을 통한 지속성 확보 가능

2) 1ynm 4Gb GDDR6 DDP	HKMG 공정 적용 GDDR6 제품 개발. High Speed 경쟁력 확보를 위한 신규 공정 및 설계 Architecture 적용. PC Graphics Main Volume 시장 및 18-20Gbps 8Gb GDDR6 Longevity 대응 예정

3) NAND S128 기반 2/4/8TB E1.S eSSD	PCIe Gen4 지원 PE8110 E1.S 개발로 128단 NAND 기반 world class 수준의 엔터프라이즈 SSD 제품 확보

4) 1anm 8Gb LPDDR4	1anm Tech Core 제품 개발. EUV 기술 양산 전면 적용 첫 제품

5) 1ynm 8Gb GDDR6 DDP	당사 최고 Speed (20Gbps) GDDR6 제품 개발. High Speed 경쟁력 확보위한 신규 공정 및 설계 Architecture 적용

6) Hi-4821	당사 최초 0.8um Pixel 제품 개발. Pixel 미세화를 바탕으로 48M Pixel의 고화소 Rear camera solution 제공

7) 1znm 16Gb LPDDR5	Mobile LPDDR5 8Gb에서 16Gb으로의 Tech 전환을 통한 고용량 대응 및 수익성 개선 제품 개발

8) 1znm 8Gb DDR4	1znm Tech 8G DDR4 All Line Up 구축을 통한 Biz. 대응력 제고와 Longevity 경쟁력 확보 가능한 제품 개발