'AI 반도체' 잡을 삼성 전략…파운드리 경쟁력에 HBM 결합 '시너지'

엔비디아와 AI GPU 위탁생산 협의…신규 고객사 유치
로직 칩에 HBM 결합…고객사, 비용 절감·업무 효율 기대

서울 서초구 삼성전자 서초사옥. /뉴스1 ⓒ News1 이승배 기자

(서울=뉴스1) 신건웅 기자 = 인공지능(AI) 시장에서 삼성전자의 파운드리(위탁생산)와 메모리 사업 시너지 기대감이 커지고 있다. 팹리스들이 설계한 AI용 그래픽처리장치(GPU)에 고대역메모리(HBM) 결합이 필수이기 때문이다.

고객사 입장에서는 로직프로세서에 HBM 결합까지 한 곳에서 해결되면 비용 절감은 물론 업무 효율까지 높일 수 있다.

6일 업계에 따르면 삼성전자(005930)는 엔비디아와 AI용 GPU 위탁생산 협의를 진행 중이다.

현재 엔비디아 AI GPU를 만들 수 있으려면 4나노 공정을 갖추고 있어야 하며, 4나노 공정은 삼성전자와 TSMC에서만 가능하다.

엔비디아는 기존 위탁생산 업체인 TSMC만으로 충분한 물량을 생산하기 힘들다고 보고 있다. 엔비디아의 올 하반기 AI GPU의 출하는 약 85만개이며, 내년에는 약 260만개 물량이 나갈 것으로 추정된다.

만약 물량 공급에 차질이 생긴다면 경쟁사에게 시장 점유율을 일부 뺏길 수 있다. 이미 AMD는 차세대 AI용 GPU를 공개하며 엔비디아를 위협하고 있다.

삼성전자 파운드리에 물량을 맡기면, HBM 확보와 결합까지 해결될 수 있다는 점도 긍정적이다. AI GPU는 구현을 위해 칩렛과 같은 로직프로세서에 HBM과 같은 메모리를 결합해야 한다.

삼성전자가 만든 HBM의 성능이 개선되고, 결합하는 패키징 기술이 올라가면 GPU 팹리스 입장에서는 매력도가 높아질 수 있다. 업무 효율은 물론 비용절감 효과까지 누릴 수 있어서다.

삼성전자는 지난 2021년 로직 프로세서에 HBM 4개를 결합하는 것에 성공했으며, 올해는 8개 HBM을 결합하는 I-Cube8을 출시할 예정이다. 내년 4분기에는 12개 HBM을 탑재한 I-Cube12를 출시하고 2025년 양산을 목표로 하고 있다.

박준영 현대차증권 연구원은 "GPU를 설계하는 팹리스가 삼성전자의 HBM을 사용하면 메모리 공정에서 생산된 HBM을 삼성 파운드리에서 만든 로직 칩과 곧바로 패키징해 AI GPU로 생산해 낼 수 있다"며 "팹리스 입장에서는 편리할 뿐만 아니라 퀄리티 컨트롤 및 비용 절감에도 효과적"이라고 평가했다.

실제 엔비디아는 SK하이닉스(000660)의 HBM만 사용하고 있지만, 삼성전자 HBM을 사용할 가능성도 제기되고 있다.

삼성전자는 HBM 개발에 속도를 올리고 있다. 업계 최고 6.4Gbps의 성능과 초저전력의 HBM3 16GB와 12단 24GB 제품의 샘플 출하 중이다. 양산 준비를 완료했다는 평이다.

더 높은 성능과 용량의 차세대 HBM3P 제품도 업계 최고 성능으로 하반기 준비 중이다.

한편 최근 IT 팁스터 레베그너스(Revegnus)에 따르면 AMD가 최근 공개한 AI용 슈퍼칩 MI300에 삼성전자의 HBM3가 탑재됐다.

또 인텔 오로라 프로젝트, AMD의 미국 로렌스 리버모어 국립 연구소의 엑사플롭스급 시스템 '엘 캐피탄' 등 슈퍼컴퓨터에 삼성전자의 HBM 제품이 탑재된 것으로 알려졌다.

keon@news1.kr