엔비디아, 차세대 GPU, 삼성 아닌 TSMC 생산 저울질.."안정적 공급 우선"

GPU 시장 점유율 80%의 압도적 1위 엔비디아
5나노 공정서 차세대 GPU 생산
내년 말 출시 앞두고 파운드리 수주 경쟁

지난해 엔비디아 지포스 RTX30을 만들었던 삼성전자와 그 이전 제품들을 생산했었던 TSMC가 그래픽처리장치(GPU) 시장 점유율 80%로 압도적 1위인 엔비디아의 차세대 GPU 파운드리 수주를 위해 막바지 경쟁 중에 있다. 삼성전자 파운드리 8㎚(나노미터・10억분의 1m)의 수율 문제로 GPU 수급에 어려움을 겪었던 엔비디아가 TSMC에 생산을 맡길 수도 있다는 전망이 나오는 가운데, 최근 엔비디아의 ARM 인수에 반대 의향을 내비친 것으로 알려진 삼성이 수주 경쟁에서 탈락할 것이라는 분위기도 감지되고 있다.

17일 전자업계와 외신 등에 따르면 엔비디아는 내년에 공개할 차세대 GPU 지포스 RTX40 시리즈의 디자인 설계를 진행 중이다. 지포스 RTX40은 5㎚ 공정으로 생산될 가능성이 큰데, 이를 위해 현재 해당 공정이 가능한 파운드리인 삼성전자・TSMC와 각각 협상을 벌이고 있는 것으로 알려졌다.

시장조사업체 마켓앤마켓에 따르면 지난해 전 세계 GPU 시장 규모는 170억달러(약 20조원)로, 엔비디아의 점유율은 80%다. 연평균 10% 이상 성장할 것으로 여겨지는 GPU 시장의 성장세를 고려하면 내년 말 판매를 시작하는 지포스 RTX40의 매출 규모는 수조원에 달할 것으로 예상된다. 삼성전자와 TSMC가 이 GPU의 수주를 놓고 치열한 경쟁을 펼치는 이유다.

엔비디아는 지난해 RTX30을 삼성전자 파운드리 8㎚ 공정에 맡겼다. 하지만 기대에 미치지 못하는 낮은 수율(생산품에서 양품이 차지하는 비율)과 반도체 공급 부족 사태가 겹치며 제품 판매에 애를 먹었던 것으로 알려졌다. 이 때문에 5㎚ 공정은 다시 TSMC를 선택할 것이라는 전망이 우세하다. 실제 엔비디아는 삼성전자 보다는 TSMC와의 협상에 집중하고 있다는 게 업계 설명이다.

이미 엔비디아가 TSMC와 파운드리 계약을 맺었다는 이야기도 나온다. 미국 정보기술(IT) 전문매체 WCCF테크는 “최근 엔비디아가 차세대 GPU 파운드리를 TSMC에 맡긴 것으로 확인됐다”라며 “엔비디아가 삼성전자를 포기하고 TSMC로 돌아간 건 안정적인 5㎚ 공정 GPU를 생산하기 위해서다”라고 전했다. TSMC는 최근 전체 파운드리 가격을 최대 20% 올렸는데, 엔비디아에는 10분의 1인 2~3% 인상안을 제시한 것으로 전해진다. 파운드리 수주 규모로 봤을 때 엔비디아는 애플에 이어 두 번째로 큰 고객사다. 가격을 내려서라도 수주를 따내는 게 유리하다는 판단을 내린 것으로 보인다.

엔비디아가 추진 중인 영국 반도체 설계기업 ARM 인수합병(M&A)에 삼성전자가 반대 의향을 내비친 것으로 알려진 점도 수주 경쟁에서 삼성전자가 뒤쳐지는 데 영향을 미쳤다는 분석도 있다. 영국 텔레그래프는 삼성전자를 포함한 아마존, 테슬라 등은 ‘반도체 생태계가 무너질 수 있다’며 엔비디아의 ARM인수를 직간접적으로 반대하고 있다는 취지로 “미국 전자 상거래업체 아마존과 스마트폰 제조업체 삼성전자가 미국 경쟁당국에 엔비디아의 ARM 인수에 대한 반대 의사를 제기한 것으로 파악됐다”라고 보도했다. 삼성전자는 이와 관련한 어떤 의견도 내지 않았다는 입장이다. 업계 관계자는 “엔비디아의 ARM 인수는 영국과 중국 등 관련국들이 허가할 가능성은 매우 낮은 만큼 삼성전자가 관여할 이유가 없다”라며 “엔비디아가 신제품 생산을 위해 적합한 파운드리를 선택한 것 이상의 의미는 없을 것이다”라고 했다