[단독] 삼성전자, ‘차세대 HBM’ TSMC와 함께 만든다

엔비디아 ‘NVHBM’ 공동 생산
‘베이스다이’ 3나노 공정 활용
칩 제조단계부터 협력은 처음

삼성전자가 지난 14일 서울 코엑스에서 열린 국내 최대 반도체산업 전시회 ‘SEDEX 2026’에서 최신 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4E 칩을 전시하고 있다. 김정훈 기자

삼성전자(005930)가 엔비디아의 차세대 맞춤형 고대역폭메모리(HBM)를 개발하면서 핵심 구성품인 ‘베이스다이’를 세계 최대 파운드리(반도체 위탁 생산) 업체인 TSMC 공정을 활용하기로 했다. 그간 HBM 공급 시 메모리칩 역할인 코어다이와 시스템반도체 역할인 베이스다이를 모두 자체 생산해온 삼성전자가 엔비디아의 기술적 요구 사항을 수용해 ‘턴키(일괄공급)’ 기반의 HBM 제조 방식을 바꾸기로 한 것이다.

18일 업계에 따르면 엔비디아는 올 8월 공개한 커스텀 HBM인 ‘NVHBM’ 생산을 맡긴 삼성전자와 SK하이닉스(000660)·마이크론에 베이스다이를 TSMC의 3㎚(나노미터·10억분의 1m) 공정으로 만들어줄 것을 요구했다. 코어다이 역시 6세대 D램 공정(1c)으로 통일을 요청했다. NVHBM은 차세대 HBM인 HBM4E(7세대) 구조를 기반으로 한다.

엔비디아의 이 같은 요구는 HBM 공급 업체마다 제조 방식이 다르면 설계한 제품 성능을 일관되게 구현하기 어렵기 때문이다. 업체마다 제품 검증을 별도로 해야 하는 부담도 줄일 수 있다. 파운드리 사업을 거느린 삼성전자 DS 부문은 내부 검토 끝에 엔비디아 요구를 수용하기로 했다.

삼성전자는 HBM을 그래픽처리장치(GPU)와 연결하는 과정에서 4년 전 TSMC의 패키징 공정과 호환을 위해 협력한 적은 있지만 HBM 제조 단계부터 손을 잡는 것은 이번이 처음이다.

삼성은 다만 HBM 턴키 전략은 표준 HBM 제품에서 그대로 유지한다. 삼성전자는 올 초 세계 최초로 양산한 6세대 HBM4와 양산 검증 중인 7세대 HBM4E의 베이스다이에 삼성 파운드리의 4나노 공정을 적용하고 있다. 두 제품의 코어다이 역시 삼성전자 화성·평택캠퍼스의 1c 라인에서 만들고 있다.

삼성전자는 AMD 등 다른 고객사의 커스텀 HBM에서도 턴키 방식을 고수할 방침이다. 아울러 NVHBM 개발·생산에도 자체 파운드리 활용 가능성을 남겨뒀다. 업계 관계자는 “삼성은 NVHBM용 베이스다이를 자사 파운드리에서도 만들 수 있는지 검증하고 있다”며 “NVHBM 수요가 TSMC 생산능력을 넘어설 경우를 대비한 것”이라고 전했다.

지난 14일 서울 강남 코엑스에서 열린 국내 최대 반도체 산업 전시회 ‘SEDEX 2026’의 삼성전자 부스에서 한 관람객이 최신 고대역폭메모리(HBM)인 HBM4E 칩을 제조하는 웨이퍼를 살펴보고 있다. 김정훈 기자

이석진 기자 sj@sedaily.com