Samsung Foundry가 4nm AI 칩 주문을 받았으나 고급 패키징이 제조 병목이 될 가능성

삼성파운드리가 주요 데이터센터 고객으로부터 AI 칩 파운드리 발주를 확보한 것으로 알려졌다. 이는 소스들이 75%에 달한다고 지적한 4nm 공정 수율의 상당한 개선에 힘입은 것이다. 이 같은 developments는 삼성이 수요가 높은 AI 칩 제조 분야에서 입지를 강화하려는 가운데 경쟁 구도에 중요한 변화를 가져왔다. 반도체 산업 전반은 예상보다 더디게 회복되고 있으나, 2023년 하반기에는 전통적인 성수기 효과가 나타날 수 있으며, 수요 모멘텀과 경제 상황에 대한 전망은 여전히 불투명하다.

TSMC와 삼성파운드리 간의 시장 성과 차이는 ZDNet과 한국경제 등 한국 언론의 주목을 받았다. 경기 침체 기간 중 TSMC는 엔비디아(Nvidia)와 AMD로부터 고가의 GPU 관련 AI 칩 발주를 확보했으며, 주문량이 매우 많아 TSMC는 생산 설비를 빠르게 확장했다. 반면 한국 언론은 과거 삼성이 이와 유사한 발주를 확보하지 못하는 것을 안타까워했다. 그러나 삼성의 4nm 수율 개선과 새로 확보한 발주로 인해 경쟁 역학이 변화하기 시작했다.

업계 소식통과 보안firm들에 따르면, 삼성은 이미 한 데이터센터 고객으로부터 AI 칩 파운드리 발주를 확보했으며, 외신에서는 AMD를 잠재적 고객으로 지목했다. 또한 구글(Google)과 AMD 모두 삼성과 4nm 공정을 활용한 AI 칩 제조 계약을 체결한 것으로 알려졌다. 이러한 developments는 주요 기술 기업들 사이에서 삼성의 파운드리 역량에 대한 신뢰가 높아지고 있음을 시사한다.

이러한 진전에도 불구하고, AMD는 당장 TSMC에서의 발주를 삼성으로 이전하지 않을 가능성이 크다. AMD의 CPU 기술은 여전히 TSMC의 첨단 공정에 크게 의존하고 있어, 단기적으로 대규모 발주 이전은 어려울 것으로 보인다. 그럼에도 불구하고 소식통들은 AMD가 전략적 도구로서 삼성으로의 발주 이전을 활용할 수 있다고 제안하는데, 특히 현재 TSMC가 엔비디아의 주문을 이행하기 위해 생산 확장을 최우선으로 고려하고 있다는 점을 감안할 때다.

고성능 AI GPU 및 HPC 칩 생산의 핵심 제약 요인은 전방 공정(capacity)이 아니라 후공정 첨단 패키징의 심각한 부족이다. TSMC의 CoWoS 첨단 패키징 기술은 수율과 고객 만족도 측면에서 시장 선두를 차지하고 있어 AI HPC 고객들의 선호 대상이다. 따라서 삼성의 4nm 수율 개선만으로는 고성능 AI GPU 제조 계약을 확보하는 데 성공한다는 보장이 없다. 대신 삼성은 경쟁력 있는 2.5D 또는 3D 패키징 솔루션을 제시하거나 고품질 OSAT 기업들과의 파트너십을 구축해야 한다. 충분한 첨단 패키징 용량을 확보해야만 삼성의 4nm 공정이 AI HPC 시장에서 그 잠재력을 실현할 수 있다.