AI 기반으로 반도체 제조의 새로운 글로벌 패러다임 제시
엔비디아 GPU 5만개 이상 도입해 AI 팩토리 인프라 확충
엔비디아에 HBM·GDDR·SOCAMM 등 차세대 메모리, 파운드리 서비스 공급
삼성전자가 31일 엔비디아와의 전략적 협력을 통해 반도체 제조의 새로운 패러다임을 제시할 '반도체 AI 팩토리'를 구축한다고 밝혔다.
삼성전자는 자사가 메모리∙시스템반도체∙파운드리를 아우르는 업계 최대 수준의 반도체 제조 인프라를 갖춘 종합 반도체 기업으로, 자사의 역량과 엔비디아의 GPU 기반 AI 기술의 시너지를 통해 업계 최고 수준의 '반도체 AI 팩토리'를 구축, 반도체를 비롯한 글로벌 제조 산업의 패러다임 전환을 주도해나가겠다고 강조했다.
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. 삼성전자에 따르면 이 AI 팩토리는 반도체 제조 과정에서 생성되는 모든 데이터를 실시간으로 수집해 스스로 학습하고 판단하는 지능형 제조 혁신 플랫폼이다.
삼성전자는 “AI 팩토리는 △설계 △공정 △운영 △장비 △품질관리 등 반도체 설계와 생산을 아우르는 모든 과정에 AI를 적용해 스스로 분석∙예측∙제어하는, '생각하는' 제조 시스템이 구현된 스마트 공장”이라고 주장했다. 이러한 AI 팩토리 구축을 통해 차세대 반도체 개발∙양산 주기를 단축하고, 제조 효율성과 품질 경쟁력을 혁신적으로 강화한다는 목표다.
삼성전자는 엔비디아 그래픽카드에 D램을 공급한 것을 시작으로 파운드리 분야까지 파트너십을 지속적으로 강화해 왔으며, 지난 25년 이상 이어진 양사 협력이 이번 전략적 파트너십 및 ‘업계 최고 수준의 반도체 AI 팩토리 구현’이라는 결실로 나타났다고 강조했다.
HBM4 등 차세대 메모리 기술력으로 AI 생태계 혁신에 기여
또 삼성전자는 AI 팩토리 구축과 함께 엔비디아에 △HBM3E △HBM4 △GDDR7 △SOCAMM2 등 차세대 메모리와 파운드리 서비스도 공급해 글로벌 AI 생태계에서 삼성전자와 엔비디아의 위상을 더욱 공고히 한다고 밝혔다.
삼성전자는 이미 공급 중인 메모리 제품뿐만 아니라 성능과 에너지 효율을 대폭 향상시킨 HBM4 공급을 엔비디아와 긴밀하게 협의 중이라고 전했다. 삼성전자는 자사 HBM4의 경우 1c(10나노급 6세대) D램 기반에 4나노 로직 공정을 적용하고 설계를 최적화해 JEDEC 표준(8Gbps) 및 고객 요구를 상회하는 11Gbps 이상의 성능을 구현했다고 주장하고 있다.
“삼성전자의 HBM4는 초고대역폭과 저전력 특성을 바탕으로 AI 모델 학습과 추론 속도를 높여 엔비디아의 AI 플랫폼 성능 향상에 핵심적으로 기여할 것”이라는 게 삼성전자의 주장이다.
삼성전자는 현재 글로벌 전 고객사에게 HBM3E를 공급하고 있으며, HBM4도 샘플 요청 고객사 모두에 샘플 출하를 완료, 고객사 일정에 맞춰 양산 출하를 준비하고 있다고 전했다. 또 급증하고 있는 고객사 HBM4 수요에 차질 없이 대응하기 위해 선제적으로 설비 투자를 진행할 예정이다.
삼성전자는 HBM 외에도 업계 최초로 개발한 고성능 그래픽 D램(GDDR7)과 차세대 저전력 메모리 모듈 SOCAMM2의 엔비디아 공급도 협의 중이며, 파운드리 분야에서도 협력을 강화할 계획이다.
엔비디아 플랫폼 활용한 '반도체 AI 팩토리' 구축 노하우 축적
삼성전자는 이미 일부 공정에서 엔비디아의 플랫폼을 활용해 반도체 AI 팩토리의 기반을 다져왔으며 이번 전략적 협력은 기존에 축적된 양사 협업의 노하우를 활용, 혁신을 가속화한다는 것이라고 설명했다.
예를 들면 삼성전자는 엔비디아의 AI 컴퓨팅 기술인 △쿠리소(cuLitho) △쿠다-X(CUDA-X)를 도입해 미세 공정에서 발생할 수 있는 회로 왜곡을 AI가 실시간 예측∙보정함으로써 공정 시뮬레이션 속도를 기존보다 20배 향상시키고 설계 정확도와 개발 속도를 동시에 향상시켰다. 또한 생산 설비의 실시간 분석∙이상 감지∙자동 보정이 가능한 통합 제어 체계를 구축했으며, 엔비디아 옴니버스 기반의 디지털 트윈을 통해 가상 공간에서 △설비 이상 감지 △고장 예측 △생산 일정 최적화 등도 이미 구현돼 있다고 소개했다.
향후 삼성전자는 AI 팩토리 인프라 구축 관련 노하우를 한국 뿐아니라 미국 테일러 등 해외 주요 생산 거점에까지 확장해, 글로벌 반도체 공급망 전체의 지능화와 효율화를 완성한다는 목표다.
"삼성전자 AI 팩토리, AI 중심 국가 제조 생태계 질적 성장 견인"
삼성전자는 자사의 AI 팩토리 구축은 제조 혁신을 넘어 국가 반도체 생태계의 질적 성장을 견인하고 국가 제조 산업이 AI 중심으로 전환되는 데 촉매 역할을 할 것으로 주장했다. 이에 AI 팩토리 구축을 위해 국내 팹리스, 장비, 소재 기업들과 전방위적으로 협력을 확대하고, 향후 AI 팩토리가 삼성전자의 협력사 중소기업들의 AI 역량 강화를 견인하는 플랫폼이 될 수 있도록 발전시켜나간다는 계획이다.
삼성전자는 “AI 팩토리를 중심으로 엔비디아와 함께 국내외 파트너사 및 EDA 기업들과 차세대 반도체 설계 도구를 공동 개발하고 AI 기반 반도체 제조 표준을 선도해 AI 생태계 발전에 기여하겠다”고 밝혔다. 이는 삼성전자가 2015년부터 운영하고 있는 중소기업 스마트 공장 구축 지원 사업과 함께 우리나라가 글로벌 AI 패러다임을 선도하고 글로벌 3대 AI 강국으로 도약하는데 핵심적인 역할을 할 것으로 주장했다.
AI 모델∙휴머노이드 로봇∙AI-RAN 기술에서도 협업 강화
삼성전자는 AI 모델과 휴머노이드 로봇 기술을 고도화하고 관련 기술을 AI 팩토리를 포함한 다양한 분야로 확대해, 생성형 AI·로보틱스·디지털 트윈 등을 아우르는 차세대 AI 생태계를 구축해 나갈 계획이다.
삼성전자는 자사 AI 모델이 엔비디아 GPU 상에서 메가트론(Megatron) 프레임워크를 사용해 구축됐으며, 고도화된 추론 능력을 기반으로 실시간 번역, 다국어 대화, 지능형 요약 등에서 탁월한 성능을 발휘한다고 소개했다. 또한 삼성전자는 다양한 제품의 제조 자동화 및 휴머노이드 로봇 분야 전반에서 ‘엔비디아 RTX PRO 6000 블랙웰 서버 에디션’ 플랫폼을 활용해 지능형 로봇의 상용화와 자율화 기술 고도화를 추진 중이라고 전했다.
삼성전자는 엔비디아의 다양한 AI 플랫폼을 기반으로 가상 시뮬레이션 데이터와 실제 로봇 데이터를 연결해, 현실 세계를 인식하고 스스로 판단·작동할 수 있는 로봇 플랫폼도 구현하고 있다고 소개했다. 아울러 엔비디아의 젯슨 토르(Jetson Thor) 로보틱스 플랫폼을 활용해 지능형 로봇의 AI 추론, 작업 수행, 안전 제어 기술을 강화하고 있다.
한편, 삼성전자는 엔비디아 및 국내 산·학·연과 차세대 지능형 기지국(AI-RAN) 기술 연구 및 실증을 위한 업무 협약(MOU)도 체결했다. 지능형 기지국(AI-RAN)은 네트워크 및 AI 기술을 융합해 차세대 AI 로봇 등 피지컬AI 및 새로운 서비스의 구현을 지원하는 차세대 통신 기술이다. 이는 로봇, 드론, 산업현장의 자동화 장비 등 피지컬AI가 통신망에서 실시간으로 동작, 센싱, 데이터 연산 및 추론을 가능하게 하는 것으로, 피지컬 AI 도입과 확산에 필수적인 신경망 역할을 한다.
삼성전자는 지난해 엔비디아와 협력해 지능형 기지국(AI-RAN) 기술 검증에 성공한 바 있으며, 이번 MOU 체결을 통해 AI 및 소프트웨어 기반 협력을 지속해 나갈 예정이라고 밝혔다.