젠슨 황 엔비디아 CEO가 30일 밤 서울 강남구 코엑스 K-POP 광장에서 지포스(GeForce) 한국 25주년을 기념해 열린 '지포스 게이머 페스티벌'에서 이재용 삼성전자 회장과 함께 올라 발언하고 있다. 뉴스1

삼성전자가 엔비디아와 손잡고 인공지능(AI) 기술을 활용한 반도체 제조 혁신에 나선다. 엔비디아의 그래픽처리장치(GPU)로 업계 최대 규모 ‘반도체 AI 팩토리’를 구축하고, 고대역폭메모리(HBM) 공급에 이어 파운드리(반도체 위탁 생산) 분야까지 협력 범위를 넓히며 ‘반도체 동맹’을 강화한다.

31일 삼성전자는 엔비디아와의 전략적 협력을 통해 반도체 분야의 스마트 공장인 ‘반도체 AI 팩토리’를 구축한다고 밝혔다. 삼성전자 관계자는 “종합반도체 기업으로서의 역량과 엔비디아의 GPU 기반 AI 기술의 시너지를 통해 반도체 제조의 새로운 패러다임을 제시하겠다”고 밝혔다. 세계 최대 반도체 제조 기업인 삼성전자가 반도체 제조업 자체를 혁신하는 역할을 하겠다는 의미다.

삼성전자에 따르면 반도체 AI 팩토리는 설계, 공정, 운영, 장비, 품질관리 등 반도체 설계와 생산을 아우르는 전 과정에 AI가 적용된다. AI가 스스로 분석·예측·제어하는 반도체 제조 시스템을 구현해 차세대 반도체의 개발과 양산 주기를 단축하고 제조 효율성과 품질 경쟁력을 높인다는 목표다.

이를 위해 삼성전자는 향후 수년간 5만개 이상의 엔비디아 GPU를 도입해 AI 팩토리 인프라를 확충할 계획이다. 해당 GPU에는 삼성전자의 HBM과 그래픽 D램(GDDR) 등 고성능 메모리가 탑재된다. 업계 관계자는 “삼성이 생산한 AI 메모리 반도체가 삼성 반도체 공장의 인공지능화를 이끌고, 이를 통해 더 나은 AI 반도체 성능을 구현하는 혁신 모델”이라고 분석했다.

삼성전자와 엔비디아의 반도체 사업 전반에 걸친 협력 방안도 구체적으로 공개됐다. 이날 엔비디아 측은 “20년 넘게 이어진 양사의 파트너십이 현재 HBM3E와 HBM4의 핵심 공급 협력으로 이어지고 있다”며 “앞으로 HBM, GDDR, SOCAMM 등 메모리는 물론 파운드리까지 협력 범위를 넓혀갈 것”이라고 밝혔다. 현재 삼성전자는 10나노급 6세대 D램(D1c)을 기반으로 설계된 HBM4의 양산 출하 준비를 마친 상태다. 양사의 인연은 전날 엔비디아 지포스 페스티벌 무대에서 이건희 선대회장이 젠슨 황 엔비디아 CEO에게 1996년 보낸 편지 에피소드가 공개되며 주목을 받고 있다.

향후 엔비디아가 삼성전자에 첨단 AI 반도체칩 생산도 맡길 경우 파운드리 사업부의 수익성 개선은 물론, 메모리·시스템반도체·파운드리·패키징 기술을 아우르는 종합반도체 기업으로서 삼성전자의 경쟁력이 한층 강화될 전망이다. 엔비디아는 2016년과 2020년에 일부 GPU 물량을 삼성전자에 맡긴 바 있지만, 현재 AI 열풍을 이끄는 블랙웰 GPU 등 제품 전량은 대만 TSMC가 생산하고 있다.

삼성전자는 엔비디아와의 협업을 계기로 국가 차원의 제조 산업 혁신에도 나선다. AI 팩토리 구축 과정에서 국내 팹리스(반도체 설계 전문)·장비·소재 기업과 협력하며 AI 역량 강화를 견인하고, 향후 AI 팩토리 활용 영역을 모바일·로보틱스·가전 등으로 넓혀 ‘AI 제조 생태계’를 이끌 계획이다. 엔비디아 플랫폼을 통해 차세대 AI 생태계의 핵심인 AI 모델과 휴머노이드 로봇 기술도 고도화한다.