GPU 제조업체가 메모리 공급업체에 TSMC의 가장 진보된 로직 노드에서 생산을 표준화하도록 요청한 후, 서울경제신문의 보도에 따르면, 삼성은 라이벌 TSMC의 3나노미터 공정을 사용하여 Nvidia의 차세대 NVHBM 메모리 스택의 핵심인 베이스 다이를 제조할 예정입니다.

지난 주말 로이터가 입수한 보고서에 따르면 엔비디아는 지난 8월 공개한 맞춤형 메모리 패키지인 NVHBM의 베이스 다이에 TSMC의 3nm 공정을 채택할 것을 엔비디아가 HBM 공급업체인 삼성, SK하이닉스, 마이크론 3곳 모두에게 요청했다고 밝혔습니다. 이러한 움직임은 세계에서 가장 치열한 파운드리 경쟁업체인 삼성과 TSMC를 동일한 실리콘 조각에 효과적으로 통합합니다. 이 이야기에 대한 자세한 내용은 AI 뉴스를 참조하세요.

NVHBM이 AI 메모리에 대해 변화시키는 것

NVHBM은 AI 가속기의 요구 사항에 맞춰 고대역폭 메모리를 재설계하려는 Nvidia의 시도입니다. 기존 HBM 스택에서는 메모리 컨트롤러가 GPU 자체에 있습니다. NVHBM은 해당 컨트롤러를 메모리 스택 아래의 맞춤형 기본 다이로 이동합니다. 이는 기본 다이를 수동 배선보다는 고급 로직처럼 취급하는 방식입니다.

그 디자인은 기술에 헤드라인 숫자를 부여하는 것입니다. Nvidia에 따르면 NVHBM은 표준 HBM4E보다 최대 30% 더 많은 메모리 대역폭, 15% 더 낮은 HBM 전력 소비 및 25% 더 많은 XPU 컴퓨팅 다이 영역을 제공합니다. 이는 기본 다이가 메모리 최적화 프로세스가 아닌 첨단 로직 프로세스를 기반으로 구축되어야 하기 때문에 정확하게 얻을 수 있는 이점입니다.

삼성 자체 공장이 아닌 TSMC인 이유

논리 노드 요구 사항은 Nvidia를 표준화로 추진한 요인이기도 합니다. 서울경제신문은 Nvidia가 공급업체 전반에 걸쳐 일관된 HBM 성능과 보다 단순한 검증 프로세스를 원한다고 보도했습니다. 이는 모든 메모리 제조업체가 동일한 프로세스, 동일한 파운드리에서 기본 다이를 구축하면 달성하기 더 쉬운 목표입니다.

수확량은 또 다른 요소입니다. 신문이 인용한 업계 추정에 따르면 TSMC의 3nm 수율은 90%가 넘는 반면, 삼성 파운드리의 2nm 공정(SF2)은 약 60%에 불과합니다. 한때 GPU에 존재했던 메모리 컨트롤러를 통합하는 복잡한 기본 다이의 경우 이러한 격차가 결정적입니다. 즉, 낮은 수율 노드에 구축된 기본 다이는 설계가 가장 까다로운 부분에서 정확하게 비용을 증가시킵니다.

회사의 파운드리 운영을 감독하는 삼성의 디바이스 솔루션 부서는 내부 검토 후 요구 사항에 동의한 것으로 알려졌습니다. 이는 TSMC로부터 대량의 고급 논리 사업을 확보하기 위해 수년을 보낸 대기업에게는 주목할 만한 양보입니다.

원칩의 라이벌

두 파운드리 간의 협력은 전례가 없는 것은 아닙니다. 서울경제에 따르면 삼성과 TSMC는 약 4년 전 처음으로 HBM과 TSMC의 GPU 패키징 공정 호환성을 보장하기 위해 협력했다. 이제 차이점은 범위입니다. 새로운 합의는 HBM 부품 자체의 제조까지 협업을 확장하며, 처음으로 경쟁 주조업체가 해당 스택 계층을 공유한 것입니다.

삼성은 자체 팹을 포기하지 않았습니다. ZDNet이 9월에 보도한 바와 같이, 이 회사는 맞춤형 HBM을 위한 이중 트랙 전략을 추구하고 있으며 기본 다이 생산을 위해 내부 파운드리와 TSMC를 모두 활용하고 있습니다. 새로운 보고서는 특히 Nvidia의 NVHBM 프로그램의 경우 TSMC 트랙이 중요하다는 것을 나타냅니다.

경쟁사 간의 휴전 — 현재로서는

삼성과 TSMC가 다른 모든 곳에서 여전히 정면 경쟁자로 남아 있기 때문에 이 합의는 정확하게 놀랍습니다. TrendForce에 따르면 두 파운드리는 동일한 주요 고객(Qualcomm과 Tesla 등)을 두고 경쟁하고 있으며 삼성은 TSMC가 고급 노드 주문의 대부분을 보유하게 된 기술 격차를 줄이는 데 파운드리 전략의 상당 부분을 걸었습니다.

NVHBM이 이를 단일 다이로 끌어들이는 것은 Nvidia의 가속기 로드맵이 현재 반도체 공급망에 얼마나 많은 영향력을 행사하고 있는지를 나타내는 척도입니다. 한때 HBM 사업이 일반 교환 가능한 스택을 중심으로 이루어졌던 메모리 제조업체들은 Nvidia의 호의를 유지하기 위해 맞춤형 실리콘을 공동 설계하고 경쟁사 공장에서 구축하도록 요청받고 있습니다.

AI 메모리 경쟁의 의미

Nvidia의 경우 TSMC 3nm에서 NVHBM 베이스 다이를 표준화하면 제조 문제에 대한 조정 문제가 줄어듭니다. 서로 다른 프로세스 로드맵을 가진 3개의 메모리 공급업체가 이제 기능적으로 동일한 베이스 다이를 제공할 수 있어 대역폭에 대한 수요가 계속 증가하는 가속기 로드맵에 대한 검증을 단순화하고 공급을 원활하게 할 수 있습니다.

삼성에게 이번 결정은 양날의 신호다. 주력 메모리 프로그램의 베이스 다이 사업을 주요 파운드리 경쟁업체에 빼앗겼지만, 이 프로그램에 참여함으로써 삼성의 HBM 사업은 전체 패키지가 다른 곳으로 이동하는 것을 지켜보는 대신 SK 하이닉스 및 마이크론과 함께 Nvidia의 생태계 내에 유지됩니다.

TSMC의 경우 이번 거래로 이미 지배적인 위치가 확장되었습니다. 파운드리는 이제 Nvidia의 GPU 아래뿐만 아니라 GPU를 공급하는 메모리 내부에 위치하게 되었습니다. AI 하드웨어 제조업체가 메모리 스택에 더 깊이 맞춤화를 적용함에 따라 기본 다이가 새로운 전쟁터가 되고 있으며 최신 보고서에 따르면 TSMC가 선두를 달리고 싸움을 시작한다고 합니다.

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