삼성전자, '자체 팹' 벽 허물고 TSMC와 HBM4 손잡나

삼성전자가 맞춤형 고대역폭메모리 생산 공급망에 TSMC 파운드리를 병행 활용하는 방안을 모색하고 있다. 자체 4나노미터 제조 공정을 가동하면서도 고객사 요구에 맞춰 외부 파운드리 부품을 조합할 수 있는 선택지를 열어두겠다는 구상이다.

해외 IT 매체 새미팬즈는 9월 15일(현지시각) 삼성전자가 커스텀 고대역폭메모리 부품 조달처로 자체 시설과 함께 TSMC를 활용할 가능성이 있다고 보도했다. 공급망 유연성을 넓혀 인공지능 반도체 시장의 맞춤형 수요를 확보하려는 전략적 포석이라는 평가다.


고대역폭메모리는 D램을 수직으로 쌓아 데이터 전송 속도를 끌어올린 반도체다. 적층 구조 가장 아래에 자리 잡은 베이스 다이는 메모리와 두뇌 역할을 하는 그래픽처리장치 사이에서 신호를 중계한다.
이전 세대까지 베이스 다이는 전기적 연결을 돕는 보조 부품에 가까웠다. 반면 6세대 제품인 HBM4부터는 연산 기능을 일부 수행하는 첨단 로직 부품으로 전환됐다. 미세 제조 공정의 완성도가 메모리 전체 동작 효율을 결정짓는 핵심 변수로 떠오른 이유다.

인공지능 가속기 시장이 커지면서 빅테크 고객사들이 요구하는 칩 사양도 저마다 분화하는 추세다. 특정 파운드리 생태계에 맞춰 회로를 짠 고객사를 끌어들이려면 자체 단일 공정만 고집하기 어렵다는 현실적 판단이 작용했다.


삼성전자는 현재 HBM4 베이스 다이에 자체 4나노미터 파운드리 공정을 적용해 개발을 진행하고 있다. 여기에 더해 고객사 설계가 특정 미세 공정을 원할 경우 TSMC가 생산한 베이스 다이와 자사 D램 코어를 묶는 투트랙 구조를 함께 준비하는 방식이다.

자체 수직 계열화 구조의 강점을 살리면서도 고객 선택권을 넓히겠다는 셈법이다. 차세대 인공지능 시스템을 겨냥한 HBM4E 개발도 병행 중이며, 엔비디아가 표준 대비 대역폭을 30% 높였다고 밝힌 NVHBM 규격 등 고성능 요구 역시 시장의 주요 변수로 거론된다.

맞춤형 제품 샘플은 2027년부터 고객사에 전달될 예정이다. 다만 새미팬즈는 이번 보도가 특정 기업과의 최종 납품 계약 체결을 의미하는 것은 아니라고 선을 그었다. 어디까지나 가능성을 열어둔 조건부 검토 단계라는 점을 명시했다.

외부 파운드리와의 협력 카드는 대형 빅테크 기업을 수주 고객사로 끌어들이는 데 유리하게 작용할 수 있다. 자체 메모리 기술력에 글로벌 파운드리 1위 기업의 생태계를 접목하면 맞춤형 수주전에서 대응 범위가 넓어진다.

반면 반도체 업계 일각에서는 자체 파운드리 사업부와의 역할 조율이 과제로 남는다는 분석도 제기된다. 외부 위탁 물량이 늘어날 경우 자체 팹 가동률 안배가 필요한 데다, 핵심 공정 주도권을 경쟁사에 일부 의존할 수 있다는 우려도 공존하기 때문이다.

수직 통합이 주는 원가·품질 통제력과 외주 결합이 주는 유연성 사이에서 실질적인 양산 조율을 이뤄내는지가 향후 수주 성과의 향방을 가를 전망이다. 폐쇄적 생산 틀을 깨려는 시도가 실질적인 공급 계약으로 이어질지 업계가 주목하고 있다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com