삼성전자, 엔비디아와 업계 최대 수준 '반도체 AI 팩토리' 구축한다

[서울파이낸스 여용준 기자] 삼성전자가 엔비디아와 협력을 통해 업계 최대 수준의 '반도체 AI 팩토리'를 구축한다. 이를 위해 삼성전자는 엔비디아로부터 5만개 이상의 GPU를 공급 받는다. 삼성전자는 31일 엔비디아와 이 같은 내용의 전략적 협력을 진행한다고 밝혔다. 

이번 협력에 따라 삼성전자는 종합반도체 기업으로서의 역량과 엔비디아의 GPU 기반 AI 기술의 시너지를 통해 업계 최고 수준의 '반도체 AI 팩토리'를 구축하고 반도체를 비롯한 글로벌 제조 산업의 패러다임 전환을 주도해 나갈 계획이다.

이를 위해 삼성전자는 향후 수년간 5만개 이상의 엔비디아 GPU를 도입해 AI 팩토리 인프라를 확충하고, 엔비디아의 시뮬레이션 라이브러리 옴니버스(Omniverse) 기반 디지털 트윈 제조 환경 구현을 가속화할 예정이다. 

삼성전자는 이번에 추진하는 AI 팩토리가 반도체 제조 과정에서 생성되는 모든 데이터를 실시간으로 수집해 스스로 학습하고 판단하는 지능형 제조 혁신 플랫폼이라고 설명했다. 

AI 팩토리는 설계, 공정, 운영, 장비, 품질관리 등 반도체 설계와 생산을 아우르는 모든 과정에 AI를 적용해 스스로 분석·예측·제어하는 제조 시스템이 구현된 스마트 공장이다. 삼성전자는 AI 팩토리 구축을 통해 차세대 반도체 개발·양산 주기를 단축하고 제조 효율성과 품질 경쟁력을 혁신적으로 강화할 계획이다. 

삼성전자는 AI 팩토리 구축과 함께 엔비디아에 HBM3E, HBM4, GDDR7, SOCAMM2 등 차세대 메모리와 파운드리 서비스도 공급한다. 삼성전자는 이미 공급 중인 메모리 제품뿐만 아니라 성능과 에너지 효율을 대폭 향상시킨 HBM4 공급을 엔비디아와 긴밀하게 협의 중이다. 

삼성전자 HBM4의 경우, 1c(10나노급 6세대) D램 기반에 4나노 로직 공정을 적용하고 설계를 최적화해 JEDEC 표준(8Gbps) 및 고객 요구를 상회하는 11Gbps 이상의 성능을 구현했다. 초고대역폭과 저전력 특성을 바탕으로 AI 모델 학습과 추론 속도를 높인 게 특징이다. 

삼성전자는 HBM 외에도 고성능 그래픽 D램(GDDR7)과 차세대 저전력 메모리 모듈 SOCAMM2 공급도 협의 중이며 파운드리 분야에서도 협력을 강화할 계획이다. 

한편 삼성전자는 이미 일부 공정에서 엔비디아의 플랫폼을 활용해 반도체 AI 팩토리의 기반을 다져왔다. 삼성전자는 엔비디아의 AI 컴퓨팅 기술인 △쿠리소(cuLitho) △쿠다-X(CUDA-X)를 도입해, 미세 공정에서 발생할 수 있는 회로 왜곡을 AI가 실시간으로 예측∙보정하고 공정 시뮬레이션 속도를 기존보다 20배 향상시켰다. 이와 함께 설계 정확도와 개발 속도도 대폭 개선했다. 

또 생산 설비의 실시간 분석∙이상 감지∙자동 보정이 가능한 통합 제어 체계를 구축했으며, 옴니버스 기반의 '디지털 트윈'을 통해 가상 공간에서 △설비 이상 감지 △고장 예측 △생산 일정 최적화 등도 구현하고 있다. 

삼성전자는 이 같은 AI 팩토리 인프라 구축 노하우를 한국뿐 아니라 미국 테일러 등 해외 주요 생산 거점에 확장해 글로벌 반도체 공급망 전체의 지능화와 효율화를 완성한다는 계획이다. 

삼성전자는 이번 협력에 대해 "25년 이상 이어온 양사의 기술 협력이 맺은 결실로, 업계 최고 수준의 반도체 AI 팩토리 구현이라는 상징적 의미를 담고 있다"고 설명했다.