초대형 계약 임박한 삼성전자…빅테크 맞춤형 반도체 정조준
시장 점유율 7% 반등 이끌 카드
2028년 본격 양산 체제로 전환
HBM 물량의 60% 이상을 선점
삼성전자가 구글의 차세대 인공지능(AI) 반도체인 10세대 텐서처리장치(TPU·코드명 아이스피시)의 핵심 부품 생산을 맡을 가능성이 높은 것으로 업계에서 알려졌다.
10세대 아이스피시 이원화 수혜
이번 협력 논의는 삼성전자가 테슬라, 엔비디아 등 글로벌 빅테크 기업들과 연이어 대형 계약을 체결한 데 이어, 파운드리(반도체 수탁생산) 시장에서 입지를 강화하는 계기가 될 전망이다.
구글은 10세대 TPU의 연산장치와 고대역폭메모리(HBM)를 연결하는 메모리 입출력 다이(I/O Die)를 삼성전자 2나노미터(㎚) 공정에 위탁 생산하는 방안을 검토 중이다.
이 부품은 AI 반도체의 방대한 데이터 흐름을 담당하는 핵심 연결판 역할을 한다.
구글은 메인 프로세서는 대만 TSMC의 1.4나노 공정에서 생산하고, I/O 다이는 삼성전자에 맡기는 이원화 구성을 추진하고 있다.
패키징 아우르는 종합 경쟁력 부각
TSMC의 생산능력이 포화 상태에 이르고 공급망 병목이 심화되면서, 구글은 HBM과 첨단 공정, 패키징 역량을 모두 갖춘 삼성전자의 종합 반도체 솔루션에 주목하고 있다.
실제로 삼성전자는 6세대 HBM(HBM4) 개발 과정에서 자체 로직 다이 기술을 축적해왔으며, 이번 논의는 TSMC가 사실상 독점해온 로직 다이 영역에 삼성전자가 진입하는 의미도 있다.
양 사는 과거 모바일 프로세서(AP) 텐서 G4 생산에서 협력한 바 있으며, 최근에는 구글 TPU에 들어가는 HBM 물량의 60% 이상을 삼성전자가 공급하는 등 메모리 분야에서 긴밀한 관계를 이어왔다.
업계에서는 구글이 I/O 다이 생산을 삼성전자에 맡김으로써 향후 HBM 물량 협상에서 우선권을 확보하려는 전략적 의도가 있다고 보고 있다.
비메모리 실적 개선 마중물 기대감
삼성전자는 지난해 테슬라의 차세대 자율주행 칩(AI6) 생산 계약(165억 달러 규모)을 수주했고, 엔비디아의 언어처리장치(LPU) 생산도 맡는 등 글로벌 고객사 외연을 확대하고 있다.
미국 텍사스주 테일러에는 첨단 공정 반도체 생산시설을 구축 중이다.
시장조사 업체 카운터포인트리서치에 따르면 올해 1분기 파운드리 시장 점유율은 TSMC가 73%, 삼성전자가 7%로 나타났다.
삼성전자는 점유율 격차를 좁히기 위해 빅테크 고객사 확보에 주력하고 있다.
반도체 업계 관계자는 "10세대 TPU는 이르면 2028년 양산될 것으로 전망되며 현재 논의는 초기 단계"라고 밝혔다.
삼성전자는 파운드리 미세공정, HBM, 첨단 패키징을 일괄 제공하는 턴키 솔루션 경쟁력을 내세우고 있다.
수주가 구체화될 경우 비메모리(파운드리·시스템LSI) 사업부의 실적 개선도 기대된다. 삼성전자 측은 구글과의 TPU 협력 방안에 대해 공식 입장을 밝히지 않았다.