삼성전자, 엔비디아와 업계 최고 수준 반도체 AI팩토리 구축

연간 5만개 GPU 도입…설계부터 생산까지 전과정 AI 적용

[프라임경제] 삼성전자(005930)가 엔비디아와 손잡고 반도체 인공지능(AI) 팩토리를 구축에 나선다.

삼성전자 서초사옥 전경. ⓒ 연합뉴스

삼성전자는 31일 엔비디아와의 전략적 협력을 통해 반도체 제조의 새로운 패러다임을 제시할 '반도체 AI 팩토리'를 구축한다고 밝혔다.

◆글로벌 제조 산업 패러다임 전환 주도

삼성전자는 종합반도체 기업으로서의 역량과 엔비디아의 그래픽처리장치(GPU) 기반 AI 기술의 시너지를 통해 업계 최고 수준의 '반도체 AI 팩토리'를 구축해 반도체를 비롯한 글로벌 제조 산업의 패러다임 전환을 주도해 나갈 계획이다.

이를 위해 삼성전자는 향후 수년간 5만개 이상의 엔비디아 GPU를 도입해 AI 팩토리 인프라를 확충하고, 엔비디아의 시뮬레이션 라이브러리 옴니버스 기반 디지털 트윈 제조 환경 구현을 가속화할 예정이다.

삼성전자가 추진하는 AI 팩토리는 반도체 제조 과정에서 생성되는 모든 데이터를 실시간으로 수집해 스스로 학습하고 판단하는 지능형 제조 혁신 플랫폼이다.

AI 팩토리는 △설계 △공정 △운영 △장비 △품질관리 등 반도체 설계와 생산을 아우르는 모든 과정에 AI를 적용해 스스로 분석∙예측∙제어하는 '생각하는' 제조 시스템이 구현된 스마트 공장이다.

삼성전자는 AI 팩토리 구축을 통해 차세대 반도체 개발∙양산 주기를 단축하고, 제조 효율성과 품질 경쟁력을 혁신적으로 강화한다.

향후에는 AI 팩토리 인프라 구축 관련 노하우를 미국 테일러 등 해외 주요 생산 거점에도 적용해 글로벌 반도체 공급망 전체의 지능화와 효율화를 완성할 방침이다.

 

◆AI 중심 국가 제조 생태계 질적 성장 견인

삼성전자의 AI 팩토리 구축은 단순한 제조 혁신을 넘어 국가 반도체 생태계의 질적 성장을 견인하고 국가 제조 산업이 AI 중심으로 전환되는데 촉매 역할을 할 것으로 기대가 모인다.

삼성전자는 AI 팩토리 구축을 위해 국내 팹리스, 장비, 소재 기업들과 전방위적으로 협력을 확대해 나갈 계획이다.

또한 향후 AI 팩토리가 협력 중소 기업들의 AI 역량 강화를 견인할 수 있는 플랫폼이 될 수 있도록 발전시켜 나간다.

삼성전자는 엔비디아와 함께 국내외 파트너사 및 전자설계자동화(EDA) 기업들과 차세대 반도체 설계 도구를 공동 개발하고, AI 기반 반도체 제조 표준을 선도해 AI 생태계 발전에 기여할 계획이다.

또 중소기업의 제조 경쟁력 향상을 지원하기 위해 AI·데이터 기술을 활용, 기존 공장을 지능형 스마트공장으로 고도화하는 '스마트공장 3.0' 사업을 계속해서 전개한다.

◆AI 모델∙휴머노이드 로봇∙AI-RAN 기술도 협업

삼성전자는 AI 모델과 휴머노이드 로봇 기술을 고도화하고, 관련 기술을 AI 팩토리 등 다양한 분야로 확대해 생성형 AI·로보틱스·디지털 트윈을 아우르는 차세대 AI 생태계를 구축할 계획이다.

삼성전자의 AI 모델은 엔비디아 GPU상에서 메가트론(Megatron) 프레임워크를 사용하여 구축됐다. 고도화된 추론 능력을 기반으로 실시간 번역, 다국어 대화, 지능형 요약 등에서 탁월한 성능을 발휘한다.

또한 삼성전자는 다양한 제품의 제조 자동화 및 휴머노이드 로봇 분야 전반에서 NVIDIA RTX PRO 6000 블랙웰 서버 에디션 플랫폼을 활용해 지능형 로봇의 상용화와 자율화 기술 고도화를 추진 중이다.

엔비디아의 다양한 AI 플랫폼을 기반으로 현실 세계를 인식하고 스스로 판단·작동할 수 있는 로봇 플랫폼도 구현하고 있다.

아울러 삼성전자는 엔비디아 및 국내 산·학·연과 차세대 지능형 기지국(AI-RAN) 기술 연구 및 실증을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다.

지능형 기지국(AI-RAN)은 네트워크 및 AI 기술을 융합해 차세대 AI 로봇 등 피지컬 AI와 새로운 서비스를 구현하는 차세대 통신 기술로, 피지컬 AI의 '신경망' 역할을 한다.

◆HBM4부터 파운드리까지 협력 강화

삼성전자는 AI 팩토리 구축과 함께 엔비디아에 △HBM3E △HBM4 △GDDR7 △SOCAMM2 등 차세대 메모리와 파운드리 서비스도 공급해 글로벌 AI생태계에서 양사의 위상을 더욱 공고히 할 계획이다.

이미 공급 중인 메모리 제품뿐만 아니라 성능과 에너지 효율을 대폭 향상시킨 HBM4 공급을 엔비디아와 긴밀하게 협의 중이다.

삼성전자 HBM4는 1c(10나노급 6세대) D램 기반에 4나노 로직 공정을 적용하고 설계를 최적화해 국제반도체 표준협의기구(JEDEC) 표준(8Gbps) 및 고객 요구를 상회하는 11Gbps 이상의 성능을 구현했다.

현재 삼성전자는 글로벌 전 고객사에 HBM3E를 공급하고 있으며, HBM4도 샘플 출하를 완료하고 고객사 일정에 맞춰 양산 출하를 준비하고 있다.

 

급격하게 증가하고 있는 고객사 HBM4 수요에 차질 없이 대응하기 위해 선제적으로 설비 투자를 진행할 예정이다.

삼성전자는 HBM 외에도 업계 최초로 개발한 고성능 그래픽 D램(GDDR7)과 차세대 저전력 메모리 모듈(SOCAMM2) 공급도 협의하는 한편 파운드리 분야 협력도 강화할 계획이다.

삼성전자 관계자는 "삼성전자는 엔비디아 그래픽카드에 D램을 공급한 것을 시작으로 파운드리 분야까지 파트너십을 지속적으로 강화해 왔다"며 "이번 프로젝트는 25년 이상 이어온 양사의 기술 협력이 맺은 결실로, 업계 최고 수준의 반도체 AI 팩토리 구현이라는 상징적 의미를 담고 있다"고 말했다.