엔비디아, AI GPU 일부 물량 삼성에 맡길 듯

엔비디아가 TSMC에 전담으로 맡겼던 AI GPU의 일부를 삼성에 아웃소싱할 수 있다는 소식이 나왔다. 삼성전자와 곧 다시 협력할 수 있다는 말이다.

5일(현지 시간) 노트북체크에 따르면 엔비디아가 TSMC에만 계속 의존하면 AI GPU 공급 문제에 직면할 수 있다고 판단해 인텔에 협력을 제안한 후 삼성에도 물량을 주는 방안을 고려하고 있다는 것이다.
엔비디아는 강력한 AI 가속기 수요가 계속 증가해 지난해 엔비디아 수익을 새로운 수준으로 끌어올렸지만, 그래픽카드 제품군이 단일한 파운드리에 계속 묶여 있으면 상황이 통제 불능이 될 수 있다고 우려하고 있다.

TSMC에도 생산 역량에 한계가 있으며, 다른 많은 고객들이 곧 출시되는 3나노 일부를 원하기 때문에 엔비디아는 AI GPU 생산이 원하는 방향으로 가지 않을 수 있다고 본다.
생산이 TSMC 한곳에 몰리면 납품 단가가 비싸지고 제품을 제공하는 시간이나 양에도 문제가 발생할 수 있다. 실제로 TSMC는 계속해서 단가를 올려가고 있다.

생산 소스를 다양화하기 위해 엔비디아는 이미 다른 파운드리와도 대화를 시작했다. 컴퓨텍스 2023에서 엔비디아 CEO 젠슨 황은 미래의 AI GPU가 인텔 4 또는 심지어 20A 노드에서 생산될 수 있다고 말했다.

최근 보고서는 또한 삼성이 엔비디아의 고급 GPU용 칩 생산업체로 재선정될 수 있다고 말한다.

인텔은 7나노 공정에 성공했지만 일부 수율에서 문제가 발생했고, 삼성은 4나노에서 수율의 안정을 확보한 것으로 알려졌다. 삼성의 4나노 수율 안정 부분은 경쟁사인 TSMC도 인정한다.

다만, 삼성은 엔비디아의 GPU를 생산하는 데 익숙하지 않다. 2017년에 14나노 노드에서 GTX 1050/Ti 모바일 GPU와 8나노 노드의 유행 기간에 엔비디아의 모든 RTX 3000 게임용 GPU를 제작했다.

그러나 현재는 TSMC가 엔비디아의 게임, HPC 및 AI 모델 등 GPU 제품을 제작하고 있다.

문제는 TSMC가 곧 출시될 3나노에서 일부 차질이 알려지면서 생겼다.

대만 최대 IT전문 매체 디지타임스(DIGITIMES)가 보도한 바와 같이 TSMC의 3나노 프로세스 노드를 기반으로 하는 엔비디아의 차세대 GPU는 조만간 출시되지 않을 수도 있다.

자체 출처를 인용한 기술 전문 매체에 따르면 엔비디아는 3나노 GPU를 2025년까지 후퇴할 가능성이 높다. 이는 침체된 PC 시장과 전 세계를 사로잡은 경제적 후퇴 때문이다.

당초 엔비디아는 2023년 하반기에 3나노 공정을 기반으로 한 AI GPU인 호퍼(Hopper)를 출시할 예정이었다. 호퍼는 H100보다 성능이 50% 향상될 것으로 기대된 제품이다.

이에 엔비디아는 삼성을 포함해 다른 파운드리를 찾고 있는 것으로 알려졌다. 엔비디아가 이미 삼성과 논의 중이라는 주장도 있다.

삼성의 4나노가 수율에서 안정적인데다 굳이 고가의 3나노를 사용해도 전자기기 시장이 침체된 현재 상황에서 매출이 신장되기 어렵다. 이에 삼성전자 4나노가 엔비디아의 AI GPU의 유력한 후보로 부상하고 있는 것이다.

현재 삼성 3나노도 여전히 수율 문제에 시달리고 있기 때문에 디지타임스가 인용한 업계 분석가들은 엔비디아가 삼성전자에 4나노 주문을 하고 기능을 지켜본 다음 3나노에서 수율이 안정되면 TSMC와 함께 물량을 나눌 수도 있다고 본다.

삼성이 2.5D 및 3D 패키징 기술 개선에 계속 투자하고 있어 3나노 수율에서 1~2년 사이에 크게 개선될 수 있다.

엔비디아의 하이엔드 RTX 3000/4000과 A100 및 H100 데이터센터 GPU는 90% 이상의 점유율로 AI 하드웨어 시장을 장악하고 있다. 그러나 AMD를 비롯한 경쟁자들이 바짝 추격하고 있어 성능 개선이 시급한 실정이다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com