[비즈니스포스트] 삼성전자가 엔비디아 차세대 ‘파인만’ 시리즈 인공지능(AI) 반도체에 쓰이는 언어처리장치(LPU) 파운드리 수주를 두고 TSMC와 대결을 앞두고 있다.

TSMC가 엔비디아와 긴밀한 협력을 유지하고 있지만 삼성전자가 고대역폭 메모리(HBM) 공급 능력을 협상 수단으로 앞세우면 승기를 잡을 수 있다는 평가가 나온다.

대만 공상시보는 18일 “삼성전자가 엔비디아 추론용 LPU 생산을 담당한다”며 “이는 삼성전자의 메모리반도체 ‘번들 판매’ 전략 덕분일 것”이라고 보도했다.

젠슨 황 엔비디아 CEO는 최근 기술 콘퍼런스에서 차세대 그록3 LPU를 삼성전자 4나노 미세공정 파운드리로 제조한다고 밝혔다. 출하는 올 3분기로 예정돼 있다.

엔비디아는 그동안 그래픽처리장치(GPU)를 비롯한 핵심 반도체 생산을 모두 TSMC에만 맡겨 왔는데 인공지능 반도체에 처음으로 삼성전자 파운드리를 적용하는 셈이다.

공상시보는 엔비디아가 HBM을 포함한 메모리반도체 수급 안정화를 위해 이런 선택을 했을 것이라는 관측이 업계 내부자들 사이에서 나오고 있다고 전했다.

HBM은 엔비디아 인공지능 반도체의 성능을 높이는 필수 부품이다. 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론이 엔비디아에 공급 협력사로 자리잡고 있다.

그러나 HBM은 생산 능력에 한계가 있어 장기간 심각한 품귀 현상을 겪을 것으로 전망된다. 자연히 메모리반도체 제조사들이 엔비디아와 협상에 우위를 차지한다.

결국 엔비디아가 삼성전자에 원활한 HBM 물량 공급을 요청하는 차원에서 파운드리 주문을 넣는 ‘번들 계약’을 체결했을 가능성이 거론된 것이다.

공상시보는 “인공지능 시장에서 메모리반도체 수요가 급증하면서 ‘토탈 설루션’ 사업모델이 자리잡아가고 있다”며 삼성전자가 이런 흐름에 유리한 위치에 있다고 평가했다.
 
삼성전자는 현재 첨단 미세공정 파운드리와 고성능 메모리반도체 공급 능력을 모두 갖추고 있는 전 세계에서 사실상 유일한 기업이기 때문이다.

자연히 이는 파운드리 사업에만 주력하는 TSMC와 엔비디아 LPU 수주 대결에서 유리한 요소로 작용할 수 있다.

공상시보는 엔비디아가 인수한 그록의 기술을 활용하는 LPU가 삼성전자와 긴밀한 협력을 바탕으로 개발되어 온 만큼 이번 LP30 제품뿐 아니라 차기 LP35도 삼성전자 파운드리에서 생산될 공산이 크다고 내다봤다.

그러나 엔비디아 차세대 인공지능 반도체 파인만 시리즈에 쓰일 LP40 언어처리장치는 삼성전자와 TSMC 사이에서 수주 경쟁이 벌어질 가능성이 제기된다.

공상시보는 “삼성전자는 메모리반도체 공급 능력을 TSMC와 수주 경쟁에서 협상카드로 앞세울 것”이라며 “이는 엔비디아를 상대로 협상력을 높이는 방법”이라고 예측했다.

엔비디아뿐 아니라 다른 기업도 삼성전자의 HBM을 사들이려면 파운드리 주문을 넣는 일이 필수로 자리잡을 수 있다는 전망도 나왔다.

삼성전자가 HBM을 비롯한 메모리반도체 공급 부족을 시스템반도체 위탁생산 사업에 성장 기회로 삼고 있는 셈이다.

엔비디아 파인만 시리즈 인공지능 반도체는 2028년 출시를 앞두고 있다. 해당 제품에 쓰일 LPU 위탁생산과 관련한 논의가 활발하게 진행되고 있을 공산이 크다.

LPU는 인공지능 학습이 아닌 추론 작업에 주로 쓰이는 반도체로 GPU와 함께 탑재된다. GPU 대비 전력 효율이 높아 엔비디아 인공지능 반도체 경쟁력 향상에 기여할 것으로 전망된다.

엔비디아는 지난해 이를 위해 200억 달러(약 29조8천억 원)에 LPU 전문 기업인 그록의 기술 자산을 인수하는 계약을 체결했다. 김용원 기자