엔비디아-그록-삼성전자 협력 구도...베라루빈 플랫폼의 구성품 ‘그록 3 LPU’
재충전이 필요 없는 ‘S램’...큰 부피 덕에 더 많은 웨이퍼 Capa 필요
그록이 개발한 LPU 사진=그록 홈페이지
[리버티코리아포스트=홍윤기 기자]
삼성전자 파운드리가 그록(Groq)의 3세대 LPU(이하 3 LPU)를 생산하고 있다는 사실이 최초 공개됐다. 그록 측이 '새로운 범주의 프로세서'라고 밝힌 LPU는 엔비디아의 '베라루빈' 플랫폼에 탑재될 주요 칩들 중 하나다. '추론' 가속기로도 불리는 LPU는 GPU보다 빠른 답변을 내놓는 역할을 맡을 예정이다.
LPU는 HBM보다 대역폭이 큰 S램을 사용해 속도는 높고 전력 소비량은 낮다. D램 대비 트랜지스터 사용량이 많아 부피가 큰 게 단점이지만 웨이퍼 Capa 수요가 높아져 삼성전자 입장에서는 오히려 이점으로 작용할 전망이다.
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엔비디아-그록-삼성전자 협력 구도...베라루빈 플랫폼의 구성품 ‘그록 3 LPU’
18일 ‘GTC 2026’에서 삼성전자 파운드리가 그록 3 LPU(Language Processing Unit)의 생산을 맡고 있다는 사실이 공식 발표됐다.
엔비디아의 젠슨 황 CEO는 GTC 2026 키노트에서 "삼성전자가 그록 3 LPU를 우리를 위해 제조하고 있고, 최선을 다해 생산량을 끌어올리고 있다"며 삼성과의 파트너십을 공식화했다.
지난해 말 엔비디아가 그록과 약 200억 달러에 주요 자산 및 기술 라이선스 계약을 체결하면서, 현재 엔비디아-그록-삼성전자로 이어지는 협력 구도가 형성됐다.
삼성전자가 생산 중인 그록의 차세대 칩 ‘그록 3 LPU’은 엔비디아 베라 루빈(Vera Rubin) 플랫폼을 구성하는 7개 칩 중 하나다. CPU '베라'와 GPU '루빈'이 연산과 학습을 담당한다면 그록 3 LPU는 초고속 ‘추론’ 가속을 맡는다.
여기서 ‘추론’이란 AI가 질문을 이해한 뒤 실제 답변을 텍스트로 생성하는 과정을 의미한다. 기존 GPU는 단어 하나를 만들 때마다 HBM에서 데이터를 읽어와야 했다. 이때 연산 속도에 비해 메모리에서 데이터를 가져오는 속도가 느린 데다 전력 소모도 심했다.
그록 3 LPU는 HBM4E(4.0 TB/s) 대비 대역폭이 압도적으로 크고 지연 시간이 짧은 S램(150 TB/s)을 사용한다. 덕분에 단어를 생성할 때 지연이 거의 없어, 훨씬 빠르게 답변을 생성할 수 있다. 즉, 엔비디아는 대규모 거대한 연산은 삼성전자의 HBM4에 기반한 루빈이, 실시간 답변 속도는 S램에 기반한 그록 3 LPU가 각각 담당하도록 이원화 전략을 확정했다.
이 전략의 개략적인 순서 구조는 다음과 같다. 먼저 루빈 GPU가 거대한 모델 데이터를 HBM4에 담아두고 질문을 분석한다. 분석이 끝나면 답변 생성에 필요한 핵심 데이터만 그록 3 LPU의 S램으로 넘긴다. 데이터를 받은 LPU는 압도적인 속도로 답변을 생성한다.
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재충전이 필요 없는 ‘S램’...큰 부피 덕에 더 많은 웨이퍼 Capa 필요
엔비디아가 LPU를 베라루빈 플랫폼에 탑재시킨 목적은 병목 현상을 해소할 뿐 아니라 막대한 전력 소모를 막는 데 있다. 즉, LPU는 더 빠르고 저렴한 서비스 운영에 필요한 장치다.
HBM에 쓰이는 D램(동적인 램)은 커패시터(축전기)에서 전하가 계속 방전되므로, 데이터를 유지하기 위해 주기적으로 전기를 재충전해야 했고 이 과정에서 전력 소모가 컸다. 반면, LPU에 사용되는 S램(정적인 램)’은 커패시터가 없어, 데이터를 유지할 때 리프레시(재충전) 작업이 필요 없는 게 특징이다.
다시 말해, S램은 전원이 공급되는 한 데이터를 계속 붙들고 있다. 이때 재충전이 필요 없어 대기 전력이 적게 소모된다. 데이터를 휘발시키지 않고 유지하는 회로 구조 덕분에 데이터를 읽고 쓰는 과정이 지연되지 않아 데이터 접근 속도가 D램 대비 수십 배 빠르다.
S램의 유일한 단점은 물리적 부피가 커진다는 점이다. 1개 데이터를 저장하는 데 D램은 트랜지스터 1개와 커패시터 1가 필요한 반면 S램은 트랜지스터만 6개가 필요하다. 하지만 이 점이 오히려 삼성전자 파운드리에는 이점으로 작용한다.
김영건 미래에셋증권 연구원은 “
D램 구조에 비해 S램은 10배 이상 넓은 면적을 필요로 하며, 구조가 복잡하고 동작이 예민해 로직 소자에 비해 공정 미세화에 따른 면적 축소가 제한적
”이라며, “
추론 가속기의 S램 적용 확대는 보다 많은 선단 파운드리 웨이퍼 Capa를 필요로 할 것
”으로 전망했다.
실제로 그록이 삼성전자에 맡겨온 웨이퍼 주문량이 최근 9000장에서 15000장으로 확대됐다. 현재까지 삼성전자가 ‘그록 3 LPU’를 단독 수주한 것으로 보이며, 양산 시점은 3월 말이나 4월 초 출하 시점은 3분기로 알려졌다.
18일 양산 시점과 규모에 관한 <
본지
>의 질의에 삼성전자 관계자는 "
한진만 사장이 언급했듯 양산 시점은 3월 말이나 4월 초일 것이며 출하는 젠슨 황 CEO의 발언대로 3분기 정도에 진행될 것
"이라며 "
다만, 웨이퍼 15000장이 본격 양산 규모인지는 공개하기 어렵다
"고 답했다.
따라서 본격 양산에 들어가는 시점에 웨이퍼 주문량의 재급증 여부와 TSMC와의 수주 규모 경쟁 양상에 업계의 이목이 쏠릴 것으로 예상된다.
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홍윤기
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