삼성, 엔비디아 HBM에 TSMC 3nm 솔루션 채택 보도: SK하이닉스와 마이크론도 뒤따를까?

TradingKey - 미 동부시간 10월 18일, 엔비디아(NVDA)의 차세대 맞춤형 고대역폭 메모리(HBM)에 대한 새로운 공급망 협력 체계 보도가 나왔다.

서울경제신문에 따르면 삼성전자는 엔비디아의 맞춤형 HBM용 베이스 다이를 생산하기 위해 TSMC(TSM)의 3나노 공정을 사용할 가능성이 있는 것으로 알려졌다. 이후 Reuters도 해당 보도를 전했다.

해당 보도에 따르면 엔비디아는 삼성전자, SK하이닉스(SKHY), 마이크론 테크놀로지(MU)에도 유사한 요청을 한 것으로 알려졌으며, 이들 3개 공급업체가 NVHBM 베이스 다이 제조에는 TSMC 공정을, 코어 다이에는 차세대 DRAM 공정을 적용하기를 기대하는 것으로 파악된다.

현재 엔비디아, 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 테크놀로지, TSMC는 구체적인 제조 협력 방안을 공식적으로 확인하지 않았으며, 수주량, 공급 비율, 양산 일정 등도 공개되지 않았다.

NVHBM은 표준 HBM과 어떻게 다른가?

엔비디아가 세미 커스텀 AI 인프라를 위한 NVLink Fusion 플랫폼을 발표했다. Reuters는 한국 언론 보도를 인용해 엔비디아가 지난 8월 맞춤형 HBM 솔루션인 NVHBM을 공개했다고 전했다.

표준 HBM과 달리 NVHBM은 엔비디아의 맞춤형 메모리 컨트롤러를 베이스 다이에 통합한 것으로 알려졌다. 베이스 다이는 일반적으로 로직 제어, 인터페이스 연결 및 메모리 관리를 담당하는 반면, 코어 다이는 주로 데이터 저장을 처리한다.

이러한 설계는 엔비디아가 다양한 공급업체 간 제품 인터페이스와 검증 표준을 통일할 수 있게 함으로써 제품 적응 작업을 줄이고 멀티 벤더 조달의 실현 가능성을 높일 것으로 예상된다.

보도에 따르면 NVHBM의 설계 목표에는 메모리 대역폭 향상, 전력 소비 절감, XPU 공간 활용도 개선도 포함된다. 다만 최종 결과는 여전히 반도체 설계, 제조 공정, 패키징, 수율 및 고객 인증에 따라 달라질 전망이다.

삼성이 TSMC의 공정 기술을 채택할 수도 있는 이유

보도가 사실이라면 삼성전자는 자체 파운드리 역량에만 전적으로 의존하지 않고, 특정 엔비디아 HBM 프로젝트의 베이스 다이 제조에 TSMC의 3나노 공정을 활용할 예정이다. 이는 베이스 다이 솔루션을 표준화하고 공급업체 온보딩 프로세스를 효율화하려는 엔비디아의 의도와 관련이 있을 수 있다.

이러한 협력은 특정 맞춤형 프로젝트에만 해당하며 삼성전자 생산 모델의 전면적인 전환을 의미하지는 않는다. 보도에 따르면 삼성전자는 표준 HBM 및 다른 고객사를 위한 맞춤형 제품에 대해서는 여전히 자체 생산 체제를 유지할 계획이지만, 삼성전자가 이를 공식 확인한 것은 아니다.

삼성전자 입장에서 TSMC 공정을 채택하는 것은 엔비디아의 기술적 요구 사항을 충족하고 차세대 맞춤형 HBM 수주를 확보하는 데 도움이 될 수 있다. 다만 해당 솔루션이 실제 공급으로 이어지려면 설계 검증, 공정 인증, 수율 개선 및 양산 확대 과정을 거쳐야 한다.

SK하이닉스와 마이크론은 동일한 방식을 채택할 것인가?

현재 SK하이닉스와 마이크론 테크놀로지가 TSMC의 베이스 다이 제조 방안을 수용했는지를 보여주는 공개된 정보는 없다. 보도에 따르면 엔비디아가 주요 HBM 공급업체 3곳에 유사한 요청을 전달한 것으로만 알려졌다.

이들 3개 기업이 비교적 표준화된 베이스 다이 설계를 도입하더라도, 코어 다이 공정 기술, HBM 적층, 첨단 패키징, 수율, 생산 능력 및 납기 안정성 등에서 공급업체 간 차이는 여전히 반영될 것이다.

SK하이닉스의 경우 NVHBM이 새로운 맞춤형 메모리 주문을 가져올 수도 있지만, 자사 제품이 엔비디아의 설계 표준에 부합해야 한다. 마이크론 테크놀로지가 관련 주문을 수주할 수 있을지 여부는 고객사 품질 인증, 생산 능력 배분, 제품 성능 및 가격 책정에 달려 있다.

현재로서는 두 회사가 삼성전자와 동일한 제조 방식을 채택할지 여부는 여전히 불분명하다.

엔비디아, 삼성, TSMC에는 어떤 의미인가?

엔비디아 입장에서 통합 NVHBM 솔루션은 검증된 공급처를 다변화하고 단일 메모리 업체에 대한 의존도를 낮추는 한편, 맞춤형 HBM 및 XPU 플랫폼의 공동 설계를 촉진할 수 있습니다. 다만 이것이 실제 출하로 이어질지 여부는 공급업체 인증, 물량 배정, 양산 진행 상황에 달려 있습니다.

삼성전자, SK하이닉스, 마이크론의 경우 NVHBM은 고성능 메모리 수주 기회를 제공하는 동시에 제품 사양, 제조 수율, 납기 대응력에 대한 요구 기준을 높이는 요인이 됩니다.

TSMC의 경우 3나노 공정이 NVHBM 베이스 다이에 최종 채택된다면 AI 메모리 분야에서 첨단 로직 공정의 적용 범위가 확대될 수 있습니다. 다만 현재 TSMC가 확정 주문을 확보했다는 근거는 없으며, 이에 따른 매출 기여도 역시 현시점에서는 수치화할 수 없습니다.

향후 주요 관전 포인트는 메모리 3사의 공급 솔루션 확정 여부, NVHBM의 고객사 인증 및 양산 진행 상황, 그리고 엔비디아가 구체적인 공급업체, 주문량, 공급 배정 내역을 공개할지 여부입니다.