삼성전자, 엔비디아에 HBM4 공급…AI 반도체 공장 짓는다

경제·산업 입력 2025-10-31 15:31:26 수정 2025-10-31 15:31:26 오동건 기자 0개

[서울경제TV=오동건 인턴기자] 삼성전자가 엔비디아와의 전략적 협력을 통해 반도체 제조의 새로운 패러다임을 제시할 ‘반도체 AI 팩토리’를 구축한다.

삼성전자는 “메모리, 시스템반도체, 파운드리를 아우르는 종합 반도체 기업으로서, 엔비디아의 GPU 기반 AI 기술과 결합해 업계 최고 수준의 반도체 AI 팩토리를 조성하겠다”라고 31일 밝혔다.

이번 프로젝트는 반도체를 비롯한 글로벌 제조 산업 전반의 디지털 전환을 촉진하기 위한 전략의 일환으로 추진된다. 삼성전자는 향후 수년간 5만개 이상의 엔비디아 GPU를 도입해 AI 팩토리 인프라를 확충하고, 엔비디아의 디지털 시뮬레이션 플랫폼 ‘옴니버스(Omniverse)’를 기반으로 한 디지털 트윈 제조 환경을 구현할 계획이다.

◇ HBM4 등 차세대 메모리 기술력으로 AI 생태계 강화

삼성전자는 이번 AI 팩토리 구축과 함께 엔비디아에 HBM3E, HBM4, GDDR7, SOCAMM2 등 차세대 메모리와 파운드리 서비스를 공급해 글로벌 AI 생태계 내 입지를 확대할 예정이다. 현재 삼성전자는 성능과 에너지 효율을 개선한 HBM4 제품을 엔비디아와 협의 중이며, 공급 확대를 위한 설비 투자도 진행하고 있다.

삼성전자의 HBM4는 1c(10나노급 6세대) D램 기반에 4나노 로직 공정을 적용한 제품으로, 국제반도체표준협의기구(JEDEC)의 8Gbps 기준을 상회하는 최대 11Gbps 수준의 성능을 구현한 것으로 알려졌다. 이 제품은 초고대역폭과 저전력 특성을 갖춰 대규모 AI 모델 학습과 추론 성능을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

삼성전자는 이미 글로벌 주요 고객사에 HBM3E를 공급 중이며, HBM4는 샘플 요청 고객사에 출하를 완료하고 양산 일정을 조율 중이다. 또한 고성능 그래픽 D램(GDDR7)과 차세대 저전력 모듈 SOCAMM2 공급도 추진 중이며, 파운드리 분야 협력 강화도 병행한다.

◇ 엔비디아 플랫폼 기반 AI 공정 고도화

삼성전자는 이미 일부 반도체 공정 단계에서 엔비디아 플랫폼을 활용해 AI 팩토리의 기반을 구축해왔다. 이번 협력을 통해 양사는 그동안 축적한 기술과 운영 노하우를 바탕으로 AI 기반 공정 혁신을 가속화할 계획이다.

삼성전자는 엔비디아의 AI 컴퓨팅 기술 ‘쿠리소(cuLitho)’와 ‘쿠다-X(CUDA-X)’를 도입해 미세 공정에서 발생할 수 있는 회로 왜곡을 인공지능이 실시간으로 예측·보정하도록 했다. 이를 통해 공정 시뮬레이션 속도는 기존 대비 20배 이상 향상됐으며, 설계 정확도와 개발 효율이 개선된 것으로 전해졌다.

또한 생산 설비의 실시간 분석·이상 감지·자동 보정이 가능한 통합 제어 체계를 구축했으며, 옴니버스 기반 디지털 트윈 환경에서 설비 이상 탐지, 고장 예측, 생산 일정 최적화 등의 기능을 구현하고 있다. 삼성전자는 AI 팩토리 인프라와 노하우를 한국을 비롯해 미국 텍사스 테일러 등 해외 생산거점으로 확장할 계획이다.

◇ 국가 제조 생태계 지능화…협력 생태계 확대
삼성전자는 AI 팩토리를 통해 국가 반도체 생태계의 질적 성장과 제조 산업의 AI 전환을 견인하겠다는 구상이다. 이를 위해 국내 팹리스, 장비, 소재 기업들과의 협력을 확대하고, 중소 협력사의 AI 기술 역량 강화를 위한 플랫폼 역할을 수행할 예정이다.

또한 엔비디아, 국내외 파트너사, EDA(전자설계자동화) 기업들과 차세대 반도체 설계 도구를 공동 개발하고, AI 기반 반도체 제조 표준을 마련해 AI 생태계 확산을 지원한다. 삼성전자는 중소기업의 제조 경쟁력 강화를 위해 AI와 데이터를 활용한 ‘스마트공장 3.0’ 사업도 추진 중이다. 회사는 이러한 노력이 한국의 글로벌 AI 경쟁력 강화로 이어질 것으로 기대하고 있다.

◇ AI 모델·로봇·AI-RAN 분야 협업 확대

삼성전자는 AI 모델, 휴머노이드 로봇, AI-RAN(지능형 기지국) 기술 등 다양한 분야에서도 엔비디아와의 협력을 확대한다. 삼성전자의 자체 AI 모델은 엔비디아 GPU 기반 메가트론(Megatron) 프레임워크를 활용해 구축됐으며, 실시간 번역, 다국어 대화, 요약 등 고도화된 언어 기능을 제공한다.

또한 삼성전자는 엔비디아 RTX PRO 6000 블랙웰 서버 에디션 플랫폼을 이용해 로봇 자동화와 자율화 기술을 강화하고 있다. 엔비디아 젯슨 토르(Jetson Thor) 플랫폼을 활용해 로봇의 AI 추론, 작업 수행, 안전 제어 기능을 고도화하는 연구도 병행 중이다.

아울러 삼성전자는 엔비디아 및 국내 산·학·연과 함께 차세대 지능형 기지국(AI-RAN) 기술 연구를 위한 양해각서(MoU)를 체결했다. AI-RAN은 통신망 내에서 실시간 연산·추론을 수행해 로봇·드론·산업 자동화 장비 등의 ‘피지컬 AI’를 지원하는 차세대 통신 기술로 평가된다. 삼성전자는 지난해 엔비디아와 AI-RAN 기술 검증을 완료했으며, 이번 협력을 통해 관련 연구를 확대할 계획이다. /oh19982001@sedaily.com

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