구글,삼성전자에 AI칩 양산의뢰검토,TSMC캐파초과,삼성 대형호재

구글이 차세대 인공지능(AI) 반도체생산과 관련해 기존 대만 TSMC에 이어 삼성전자 파운드리에 맡길 것이란 외신보도가 나와 수주결과에 관심이 모아지고 있다.

실제 TSMC는 글로벌 AI칩수요 폭증에 따른 생산능력 부족으로 추가 파운드리 양산에 어려움을 겪고 있는 것으로 알려져 구글이 TSMC 중심의 칩생산체계에서 삼성전자 등으로 다변화하려는 움직임으로 풀이된다.

미국 정보기술(IT) 전문매체 더인포메이션은 11일(현지시간) 구글이 삼성전자에 AI칩 및 차세대 AI반도체인 TPU 생산을 의뢰하는 방안을 협의중이라고 보도했다.

해당 매체는 양사가 구글 10세대 TPU인 ‘아이스피시(Icefish)’에 탑재되는 메모리 입출력(I/O) 다이를 삼성전자 2나노 공정에서 생산하는 방안이 가능한지에 대해 협의중이라고 보도했다.

아이스피시는 현재 설계 단계에 있으며 이르면 2028년 양산될 예정이다. 구글의 이 같은 움직임은 기존 TSMC의 생산캐파에 한계가 옴에 따라 공급망 다변화 차원에서 추진중인 것으로 추정된다.

구글은 현재 대만 반도체 설계 기업인 미디어텍과 함께 아이스피시 칩을 설계 중이며 2028년 본격 양산할 계획이다. 이번 계약건은 삼성전자로선 대형 호재로 만약 계약이 성사될 경우 TSMC를 빠르게 추격할 발판을 마련하게 된다.

이에 따라 삼성전자 파운드리 사업이 오랜 적자기조에서 벗어나 본격적인 궤도에 오를 지 주목된다. 현재 글로벌 파운드리시장은 TSMC가 엔비디아 구글 애플 등 글로벌 빅테크 기업 물량을 거의 독식하면서 70%대의 시장점유율을 기록하고 있다.

구글은 TPU의 핵심 연산 엔진은 TSMC의 1.4나노 공정에서 생산하고, 메모리와 프로세서를 연결하는 I/O 다이는 삼성전자에 맡기는 방안을 검토중인 것으로 알려졌다.

TSMC 일변도에서 삼성전자 등으로 파운드리 양산다변화 움직임은 더욱 본격화할 것으로 보인다. 실제 엔비디아 AI칩 GPU 독점체제에 맞서 구글,마이크로소프트,메타,아마존 등 미국 빅테크 기업들은 자체 AI 반도체 개발을 잇따라 서두르고 있기 때문이다.

구글은 삼성전자외에 인텔과도 생산을 협의중인 것으로 알려졌다. 삼성전자 파운드리 사업부는 글로벌 AI 반도체 공급부족사태 및 AI팩토리급  데이터센터 설비확충이 맞물리면서 향후 추가 주문의뢰 기업이 더욱 늘어날 것으로 보인다.

구글이 여전히 TPU의 핵심 연산칩은 TSMC를 고집하고 있지만, 차세대 제품 로드맵에 삼성 2나노 공정을 검토하고 있다는 점은 삼성전자 입장에서 ‘자체 기술력을 인정받는 것’으로 해석돼 고무적인 흐름으로 분석된다.

실제 삼성 파운드리는 테슬라에 이어 엔비디아의 AI칩 공급의뢰에 이어 중국 전기차 업체 비야디(BYD) 등으로부터 차량용 시스템온칩(SoC)을 수주가능성도 높은 것으로 알려졌다. 업계에서는 삼성전자 파운드리가 수율측면에서 상당한 궤도에 올랐다는 평가를 내놓고 있다.

이와 관련 삼성전자 파운드리사업부는 고대역폭메모리(HBM)와 연산칩을 하나의 패키지 안에 집적하는 기술 상용화를 통해 파운드리시장을 빠르게 확보하겠다는 전략이다. 삼성전자는GPU,TPU 등 AI 칩의 성능개선은 사실상 첨단 패키징 기술에 달려 있다고 보고 TSMC를 넘어설 패키징기술 개발에 박차를 가하고 있다.

실제 TSMC가 AI 반도체 파운드리 시장에서 점유율 70%라는 독점적 지위를 확보한 것은 CoWoS 첨단 패키징 기술 덕분이다. 삼성전자 역시 아이큐브(I-Cube), H큐브(H-Cube), 엑스큐브(X-Cube) 등 첨단 패키징 기술 개발에 나서고 있지만 여전히 TSMC패키징 기술과는 큰 격차를 보이고 있다.

삼성전자가 구글 메인 프로세서와 고대역 폭 메모리, HBM을 연결하는 핵심 부품인 메모리 입출력 다이를 2나노미터 공정으로 본격 양산할 경우 AI칩 파운드리 시장에서 삼성전자의 존재감은 더욱 높아질 전망이다.

구글의 이번 결정은 글로벌 메모리 반도체 1위 기업인 삼성전자가 HBM을 비롯한 메모리의 특성과 규격을 완벽하게 이해하고 있다는 점도 작용한 것으로 알려졌다.

실제 삼성전자는 미국 텍사스주 테일러에 최첨단 공정 반도체 파운드리 라인(사진)을 건설중인데, 지난해 테슬라에서 165억 달러(25조 원)대 차세대 AI6칩 생산건을 수주한 바 있다. 삼성전자는 이어 엔비디아 플랫폼에 탑재될 AI 반도체 스타트업인 그록(Groq)의 언어 처리 장치(LPU) 생산도 수주하는 등 지난해부터 파운드리 수주건이 늘고 있다.

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