사진은 삼성전자 GTC 부스 전경. 사진=삼성전자
[이코리아] 엔비디아가 차세대 AI 추론칩 '그록3(Groq 3)'를 삼성전자 4나노 공정에서 생산한다고 공식 언급하면서, 부진했던 삼성 파운드리 사업이 글로벌 AI 반도체 공급망의 핵심으로 재부상할지 주목된다.
젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 16일(현지시간) 미국 캘리포니아주 새너제이에서 열린 'GTC 2026' 기조연설에서 차세대 AI 시스템 구조를 설명하며 삼성전자 파운드리를 직접 언급했다. 황 CEO는 AI 추론용 새로운 칩을 소개하며 "삼성이 우리를 위해 '그록3' 언어처리장치(LPU) 칩을 제조하고 있다(I want to thank Samsung for producing the Groq chips for us)"며 "지금 최대한 빠르게 생산을 늘리고 있다. 삼성에게 정말 감사드린다"고 말했다.
해당 칩은 엔비디아의 차세대 AI 칩 '베라 루빈(Vera Rubin)' 시스템에 탑재될 예정이며, 삼성전자 파운드리의 4나노 공정에서 생산돼 올해 3분기부터 출하가 시작될 것으로 알려졌다.
AI 반도체 시장은 대규모 모델을 학습하는 '학습용 칩'과 실제 서비스에서 AI 응답을 처리하는 '추론용 칩'으로 구분되는 가운데, 엔비디아가 공개한 차세대 AI 시스템에서는 GPU가 대규모 AI 학습을 담당하고 별도의 추론 칩이 AI 응답 생성 작업을 처리하는 구조다. 그록 LPU는 기존 AI 가속기와 달리 고대역폭메모리(HBM) 대신 고속 정적램(SRAM)을 사용해 데이터 처리 지연을 최소화하도록 설계됐다.
◇'HBM4E+토털 솔루션'…AI 동맹 강화
삼성전자는 이번 GTC 전시에서 차세대 HBM인 'HBM4E'의 실물 칩과 적층용 칩인 '코어 다이' 웨이퍼를 세계 최초로 공개하며 메모리 부문에서 엔비디아와의 협력을 적극적으로 홍보했다. 올 하반기 샘플 출하를 목표로 하는 HBM4E는 핀당 16Gbps 전송 속도와 4.0TB/s 대역폭을 지원할 예정으로, 지난달 양산 출하를 개시한 6세대 HBM4(13Gbps 전송속도, 3.3TB/s 대역폭)를 뛰어넘는 성능이다.
삼성전자 GTC 전시 제품 3종 (HBM4, SOCAMM2, PM1763). 사진=삼성전자
삼성전자는 'HBM4 히어로 월(Hero Wall)'을 통해 HBM4부터 핵심 경쟁력으로 떠오른 메모리 로직 설계, 파운드리, 첨단 패키징을 아우르는 종합반도체 기업(IDM)만의 강점을 부각했다. 또한 영상을 통해 열압착접합(TCB) 대비 열 저항을 20% 이상 개선하고 16단 이상 고적층을 지원하는 하이브리드구리접합(HCB) 기술도 공개하며 차세대 HBM을 위한 패키징 기술 경쟁력을 강조했다.
특히 삼성전자는 '엔비디아 갤러리(Nvidia Gallery)'를 별도로 구성해 ▲루빈 GPU용 HBM4 ▲베라 CPU용 SOCAMM2 ▲스토리지 PM1763을 베라 루빈 플랫폼과 함께 전시, 전 세계에서 유일하게 엔비디아 베라 루빈 플랫폼의 모든 메모리와 스토리지를 적기에 공급할 수 있는 '토털 솔루션' 역량을 과시했다.
행사 둘째 날인 17일(현지시간)에는 엔비디아의 특별 초청으로 송용호 삼성전자 AI센터장이 발표에 나서 AI 인프라 혁신을 이끌 엔비디아 차세대 시스템의 중요성과 이를 지원하는 삼성의 메모리 토털 솔루션 비전을 제시할 예정이다.
◇리사 수 AMD CEO 방한…삼성전자 최고경영진과 협력 논의
한편 리사 수 AMD CEO가 취임 후 처음으로 방한해 삼성전자 최고경영진과 협력 방안을 논의할 예정이어서 업계의 관심이 집중된다.
업계에 따르면 수 CEO는 오는 18일 삼성전자 평택캠퍼스를 방문해 전영현 대표이사 부회장, 한진만 파운드리 사업부장(사장)을 만나 생산 시설을 둘러보고 반도체 협력 방안을 논의할 예정이다. 수 CEO는 이날 평택캠퍼스 방문 후 이재용 삼성전자 회장도 만날 것으로 알려졌다.
AMD는 최근 오픈AI, 메타 등 글로벌 빅테크와 AI 칩 공급 계약을 맺으며 엔비디아를 추격하고 있다. 삼성전자는 AMD에 5세대 HBM인 'HBM3E' 12단을 공급해 왔으며, AMD가 차세대 AI 가속기에 HBM4를 적용할 경우 협력이 더욱 확대될 가능성이 거론된다.
◇TSMC와 점유율 격차 속 '멀티파트너 전략'…삼성의 반격은 가능할까
시장조사업체 트렌드포스에 따르면 2025년 4분기 TSMC와 삼성전자의 파운드리 점유율 격차는 70.4% 대 7.1%로 더 벌어졌다. TSMC는 AI 서버용 GPU와 구글 TPU 등 고성능 칩 수요 증가와 3나노 공정 웨이퍼 출하량 증가에 힘입어 시장 지배력을 강화한 반면, 삼성전자는 매출 증가에도 불구하고 점유율 확대에는 어려움을 겪고 있다.
하지만 이번 엔비디아의 그록3 수주와 HBM4E 협력을 계기로 삼성전자가 AI 반도체 공급망 내 입지를 재정립할 수 있을지 업계의 관심이 집중된다.
김양팽 산업연구원 반도체 전문연구원은 17일 <이코리아>와 한 통화에서 "엔비디아가 그런 식의 반응을 보였다는 것은 삼성전자의 파운드리 기술력이 어느 정도 제대로 인정을 받기 시작했다고 보면 된다"면서도 "당장 규모의 경제를 따라잡기는 사실상 불가능하다. 결국 첨단 제품에서의 경쟁인데, 지금 TSMC도 그만큼 투자를 많이 하고 있기 때문에 쉽게 갈 순 없는 부분"이라고 분석했다.
이어 "지금 AI 분야 선두를 달리고 있는 엔비디아가 삼성과 거래를 늘려간다는 부분은 다른 기업들한테 충분히 삼성전자에 대한 매력도가 높아지는 것"이라고 강조했다. 그러면서 "관련 매출(AI)을 키우면서 삼성전자가 계속 몸집을 키울 수 있지 않을까 보여진다"고 전망했다.
한편, 삼성전자는 오는 18일 정기 주주총회에서 HBM 주도권 확보와 파운드리 적자 해소 등 핵심 사업 전략과 글로벌 리스크 대응 방안을 제시할 것으로 예상되며, 경영진 메시지에 관심이 쏠리고 있다. 특히 엔비디아 협력 확대와 AI 반도체 공급망 진입 현황, 수익성 개선 전략 등이 주요 쟁점으로 떠오를 전망이다.
윤수은 기자
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