삼성 파운드리, IBM AI칩 생산한다...TSMC 추격에 탄력

AP=연합뉴스

IBM이 자체 설계한 서버용 인공지능(AI) 칩을 공개했다. 이 AI 반도체는 삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산) 사업부가 생산한다.

IBM은 26일(현지시간) 미국 스탠퍼드대에서 열린 반도체 콘퍼런스 ‘핫칩 2024’에서 신형 프로세서 텔럼2와 AI 가속기 스파이어를 공개했다. 특히 IBM은 2021년 처음 공개된 1세대 제품 텔럼에 이어 이번에도 모든 칩을 삼성 파운드리에서 만들겠다고 밝혔다. 삼성의 5나노미터(㎚·1㎚=10억 분의 1m) 공정에서 신형 AI 칩이 양산된다.

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‘삼성-IBM’ 블루팀 다시 뭉쳤다

IBM이 26일(현지시간) 공개한 신형 인공지능(AI) 프로세서 텔럼2와 AI 가속기 스파이어. 사진 IBM

삼성 파운드리가 IBM의 주요 제품 격인 ‘빅칩’ 수주를 지켜냄에 따라, 세계 파운드리 1위인 대만 TSMC에 대한 추격의 불씨를 살려냈다는 평가가 나온다. 최근 삼성의 오랜 동맹이던 구글이 자사 스마트폰에 탑재될 차세대 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 제조를 TSMC에 맡기면서 양사의 수주 경쟁은 한층 더 치열해졌다. 삼성 파운드리 입장에서는 중앙처리장치(CPU)·그래픽처리장치(GPU) 등 컴퓨터에서 두뇌 역할을 하는 프로세서와 AI 가속기 같은 전략 반도체 제품 수주가 절실하다. 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 삼성전자의 올 2분기 파운드리 시장점유율은 13%로 선두 TSMC(62%)와의 격차는 49%포인트다.

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메인 프레임이란

IBM의 메인프레임. 사진 IBM

삼성이 만든 반도체는 일종의 대형 컴퓨터 시스템인 ‘메인 프레임’에 탑재된다. 메인 프레임에 IBM의 신형 AI 가속기를 연결해 생성AI를 활용할 수 있다. 일반 서버와 비교해 안정성과 성능이 뛰어난 반면 비싼 가격과 폐쇄적인 운영 방식은 메인 프레임의 단점으로 꼽힌다. 엔비디아 AI 가속기와 쓰임새가 직접적으로 겹치지는 않지만 보안과 안정성이 중요한 분야에서 서버 인프라에 메인프레임을 채택하는 경우가 다시 늘어나는 추세다.

PC에 밀려 구식 하드웨어로 취급 받던 메인 프레임은 최근 AI 기술이 발전하면서 다시 주목받고 있다. 전 세계 금융 거래의 70%가 메인 프레임을 통해 처리된다. 현재 IBM은 메인 프레임 시장의 98%를 차지하며 사실상 독점 중이다.

2016년 미국에서 열린 '선밸리 콘퍼런스'에서 이재용 삼성전자 회장과 지니 로메티 당시 IBM 최고경영자(CEO)가 함께 걷고 있다. AFP=연합뉴스

삼성과 IBM은 반도체 분야에서 30년 넘게 협력을 이어오고 있다. 삼성전자가 메모리를 넘어 설계·파운드리 등 시스템 반도체 분야로 진출하는 과정에서 IBM과 손을 잡았다. IBM은 반도체를 직접 제조를 하진 않지만 연구개발을 통해 반도체 산업을 이끄는 혁신적 기술을 전 세계에서 가장 많이 확보한 회사다. IBM은 지난 2021년 세계 최초로 2나노 기반 반도체 칩 개발에도 성공했다.

삼성은 IBM과 협력을 통해 최신 반도체 기술을 실제 공정에 먼저 적용하면서 기술력을 키웠다. 지난 2020년엔 삼성 파운드리가 극자외선(EUV) 노광 기술을 처음 적용한 7나노 공정에서 IBM 서버 칩을 만들겠다고 발표하면서 미세공정 경쟁에서 TSMC에 일격을 가한 바 있다. 현재 삼성전자는 반도체를 작동시키는 전력을 웨이퍼(반도체 원판) 뒷면에서 공급해 전력 효율을 극대화하고 반도체 성능을 향상시키는 후면전력공급(BSPDN) 기술을 IBM과 함께 개발 중이다.

이희권 기자 lee.heekwon@joongang.co.kr