삼성, 마침내 TSMC 철벽 깼다…엔비디아 ‘AI칩’ 첫 수주

베라 루빈 ‘그록 3 LPU’ 파운드리 맡아
HBM4E도 첫 공개…협력 확대 기대

구글 제미나이가 그린 이미지

삼성전자가 세계 파운드리(반도체 위탁생산) 시장의 독보적인 1위인 TSMC의 철옹성을 깼다. 지금까지 TSMC에만 의존하던 엔비디아의 차세대 인공지능(AI)칩 파운드리를 처음 수주하는 성과를 거뒀다.

이번 수주는 전 세계에서 유일하게 고대역폭메모리(HBM)와 파운드리, 설계, 패키징까지 모두 맡을 수 있는 삼성전자의 반도체 제조 역량이 있었기에 가능했다는 평가가 나온다. 삼성전자는 작년에도 테슬라와 애플로부터 잇따라 파운드리 수주를 따낸 적이 있다.

이재용 삼성전자 회장은 2019년 당시 ‘비메모리’ 분야에서도 2030년까지 세계 1위를 차지하겠다는 야심찬 포부를 내놓았고, 직접 발로 뛰면서 사업 영역을 넓혔다. 업계에서는 이번 수주로 AMD 등 다른 빅테크 기업의 ‘러브콜’이 이어질 것으로 기대했다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 16일(현지시간) 미국 새너제이에서 개막한 연례 개발자 컨퍼런스인 엔비디아 GTC 콘퍼런스 기조연설에서 차세대 AI 칩 생산과 관련해 “삼성이 ‘그록 3 언어처리장치(LPU)’ 칩을 제조하고 있다”고 말했다.

이어 “우리는 현재 그록 칩을 생산 중으로, 올해 하반기, 아마 3분기쯤에는 출하가 시작될 것”이라고 덧붙였다.

황 CEO의 발언은 당초 예고하지 않았던 깜짝 선언이었다. 그는 삼성전자가 차세대 AI 플랫폼에 필요한 HBM뿐 아니라 제조까지 맡으면서 엔비디아와의 협력을 확대하고 있음을 공식 석상에서 확인해줬다.

엔비디아는 지난해 AI 가속기 칩 설계 기업인 그록의 자산을 200억달러(약 29조원)에 인수했다. 삼성전자는 2023년부터 그록의 파운드리를 맡고 있었는데, 엔비디아의 그록 인수 이후에도 파운드리를 계속하고 있다는 것이 이번 행사에서 처음 드러났다.

업계에 따르면 삼성전자는 현재 이 칩을 국내에서 만들고 있으며, 추후 미국에서도 생산할 것으로 예상된다. 삼성전자는 현재 370억달러(약 53조4000억원)를 투자해 미국 테일러 팹 공장을 조성 중이다.

삼성전자는 이번 행사에서 개발 중인 7세대 HBM4E의 실물 칩 등을 세계 최초로 공개하면서 차세대 AI 칩에서도 협력관계를 키우고 있음을 암시했다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 삼성전자의 지난해 파운드리 시장점유율은 7.2%에 불과하고 TSMC가 70% 이상 점유율로 압도적인 1위를 차지하고 있다. 업계에서는 삼성전자가 잇따른 빅테크 파운드리 수주에 힘입어 이르면 올 하반기부터 점유율을 좁혀갈 것으로 보고 있다.

이수림 DS투자증권 연구원은 “TSMC 선단공정 공급 부족으로 삼성 파운드리의 주문 분산 가능성이 높아진다”며 “HBM4부터는 메모리 스택과 로직 다이를 함께 설계하는 구조로 변화, 빅테크들이 파운드리 주문을 확대하려는 움직임도 감지돼 수요는 더욱 커질 것”이라고 밝혔다.

장우진 기자 jwj17@dt.co.kr