앤스로픽, 자체 AI 칩 설계 착수… 삼성 2나노 협력 검토

미국 인공지능(AI) 스타트업 앤스로픽이 자체 AI 반도체 개발을 위한 초기 설계에 들어갔다. 앤스로픽은 칩 제조 파트너로 삼성전자 파운드리의 2나노미터 최첨단 공정과 첨단 패키징 시설 활용을 검토하고 있다.

엔비디아 가속기에 치우친 공급망을 다변화하려는 빅테크의 움직임이 삼성전자 파운드리 사업부에 새로운 기회로 다가오는 모습이다. 다만 실제 양산 계약 체결 여부는 불투명하다. 최종 성사 여부는 삼성전자가 보유한 선단 공정 수율 검증 결과에 달렸다.

IT 전문 매체 디인포메이션은 2일(현지시각) 앤스로픽이 맞춤형 AI 반도체 설계를 시작했으며 제조 파트너로 삼성전자와 초기 논의를 진행했다고 보도했다. 앤스로픽은 최근 경쟁사 오픈AI의 자체 칩 디자인 팀 초기 멤버였던 클라이브 찬을 영입하며 엔지니어링 조직을 강화했다.

앤스로픽의 행보는 거대언어모델(LLM)을 운영하는 AI 기업들이 일제히 추진하는 독자 반도체 확보 전략과 궤를 같이한다. 1개에 수천만 원을 호가하는 엔비디아 그래픽처리장치(GPU) 가격 부담과 공급 부족 현상이 장기화하자, 비용 절감과 모델 최적화를 위해 자체 추론용 반도체 개발에 나선 것이다.

오픈AI가 지난해 브로드컴과 손잡고 추론용 칩 할라페뇨를 선보인 데 이어 구글, 아마존, 메타, 마이크로소프트 등도 자체 가속기를 개발해왔다.

앤스로픽이 삼성전자 2나노 공정을 검토하는 배경에는 기술 유용성이 자리한다. 고성능 AI 가속기는 막대한 전력을 소모하기 때문에 전력 효율이 핵심이다. 현재 선단 공정에서는 TSMC가 안정성을 앞세우고 있는 반면, 삼성전자는 게이트올어라운드(GAA) 기반 차세대 공정에서 차별화를 시도하고 있다. 삼성전자의 2나노 공정은 기존 핀펫 구조보다 전류 제어 능력이 뛰어난 GAA 구조를 기반으로 해 전력당 성능과 집적도 측면에서 유리하다는 평가를 받는다.

여기에 삼성전자의 아이큐브를 포함한 첨단 패키징 시설까지 일괄 이용할 수 있다는 점이 이점으로 꼽힌다. 특히 TSMC의 CoWoS 패키징 공급 부족이 지속되는 상황에서, 삼성전자의 패키징 역량은 훌륭한 대안으로 주목받고 있다.


이번 논의가 실제 대량 양산 계약으로 전환될지는 아직 불투명하다. 현재 위탁생산 시장은 대만 TSMC가 사실상 독점하고 있다. TSMC는 첨단 패키징 생산능력을 독점하다시피 하며 애플, 엔비디아 등 글로벌 빅테크의 전량 수주를 도맡아왔다.
반면 삼성전자는 앞선 3나노 공정 등에서 수율 안정화 지연 논란을 겪으며 시장의 신뢰를 완벽히 확보하지 못했다. 앤스로픽으로서도 삼성전자의 선단 공정 수율과 안정적인 칩 공급 능력을 확실히 검증하기 전까지는 최종 결정을 내리기 어렵다. 수율 안정화가 테이프아웃(시제품 생산)을 거쳐 양산 계약으로 이어지는 실행력을 입증하지 못하면, 이번 논의는 상징적인 수준에 그칠 가능성이 크다.

현재 앤스로픽은 아마존 웹 서비스(AWS)의 트레이니움 칩, 구글 텐서 처리장치(TPU), 엔비디아 GPU를 핵심 연산 자산으로 유지하겠다는 태도를 고수하고 있으며, 영국 스타트업 프랙탈, 마이크로소프트 등과도 다각도 협력을 타진 중이다.


반도체 업계 관계자는 앤스로픽과의 초기 논의가 삼성전자 파운드리의 기술력이 빅테크의 시야에 들어왔다는 신호라고 해석했다. 구글이 차세대 TPU 제작에 삼성전자 공정 일부 도입을 고려하는 점과 맞물려 파운드리 사업에 긍정적인 추진력이 될 수 있다는 평가다.

최근 삼성전자와 SK하이닉스가 국내 반도체 인프라에 10년 동안 800조 원을 투자하기로 선언하는 등 제조 역량 확충을 위한 투자는 이어지고 있다. 이번 협력이 현실화될 경우, 엔비디아와 TSMC 중심으로 고착된 AI 반도체 공급망에 의미 있는 균열이 발생할 가능성도 배제할 수 없다.

앞으로 투자자들은 이번 초기 논의가 실질적인 설계 완료와 테이프아웃으로 연결되는지 여부, 삼성전자의 2나노 GAA 공정 수율 확보 추이, 패키징 공급 능력 확보 여부를 면밀히 관찰해야 한다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com