2030년까지 메모리·파운드리 전방위 협력

브로드컴 AI 가속기에 HBM 공급...차세대 통신칩 2나노 이하 공정 적용

삼성전자가 브로드컴과 2030년까지 2000억달러 이상 규모의 AI 반도체 협력을 추진한다. 고대역폭메모리(HBM) 공급부터 2나노미터(㎚) 이하 파운드리 공정, 첨단 패키징까지 삼성전자의 반도체 사업 역량을 브로드컴의 차세대 인공지능(AI) 가속기와 통신용 반도체에 투입한다.

삼성전자는 24일(현지시간) 미국 샌프란시스코 더 미드웨이에서 열린 'AI 서밋'에서 브로드컴과 차세대 AI 인프라 구축을 위한 전략적 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다. 행사에는 한진만 삼성전자 파운드리사업부장 사장과 혹 탄 브로드컴 최고경영자(CEO)를 비롯한 양사 경영진과 정부 관계자들이 참석했다.

양사는 향후 5년간 메모리와 파운드리 분야에서 2000억달러 이상 규모의 협력 사업을 추진한다. 삼성전자는 메모리와 시스템반도체 생산, 첨단 패키징을 한 회사 안에서 공급할 수 있는 사업 구조를 활용해 브로드컴의 제품 개발부터 양산까지 지원한다.

브로드컴은 글로벌 빅테크 기업들이 자체 AI 가속기를 제작할 때 필요한 주문형 반도체 설계를 맡고 있다. 삼성전자는 브로드컴이 설계한 AI 가속기에 HBM을 공급하고, 파운드리 공정과 패키징까지 연계한다.

브로드컴 AI 가속기에 삼성 HBM 공급

메모리 분야에서는 삼성전자의 차세대 HBM이 브로드컴 AI 가속기에 적용된다. 삼성전자는 브로드컴 제품에 고성능·고효율 HBM과 첨단 메모리 솔루션을 공급할 계획이다.

삼성전자는 지난 2월 1c D램과 4나노 베이스다이 기술을 적용한 HBM4를 양산 출하했다. 지난 5월에는 후속 제품인 HBM4E 샘플을 고객사에 공급했다.

브로드컴과의 협력에는 이 같은 차세대 제품군이 투입된다. 삼성전자는 HBM의 데이터 처리 성능과 전력 효율, 제품 신뢰성을 높여 브로드컴 AI 가속기의 연산 성능을 뒷받침한다.

AI 데이터센터 사업자들이 범용 그래픽처리장치(GPU)와 함께 자체 설계한 주문형반도체(ASIC) 도입을 확대하면서 브로드컴의 커스텀 반도체 사업도 커지고 있다. 삼성전자는 브로드컴의 설계 역량과 자사의 메모리·생산 역량을 결합해 AI 가속기 공급망에 참여한다.

2나노 이하 공정부터 첨단 패키징까지

파운드리 분야에서는 브로드컴의 차세대 고속 데이터 통신용 반도체 등 주요 제품에 2나노 이하 첨단 공정을 적용한다. 브로드컴이 설계한 제품을 삼성전자가 생산하고 패키징하는 구조다.

삼성전자는 2나노 공정과 첨단 패키징을 연계해 반도체의 성능과 전력 효율을 높일 계획이다. 반도체 설계와 제조 공정을 함께 조정하는 초기 단계부터 칩 설계, 패키징, 양산까지 개발 절차도 공동으로 운영한다.

제품별로 설계와 생산 공정을 동시에 최적화하면 개발 기간을 줄이고 양산 단계의 시행착오도 낮출 수 있다. 삼성전자는 메모리와 파운드리, 패키징을 묶은 '원스톱 턴키 솔루션'을 브로드컴 주요 제품군으로 확대한다.

전영현 삼성전자 DS부문장 부회장은 "AI 시대에는 메모리, 로직, 첨단 패키징이 긴밀하게 통합된 반도체 솔루션이 중요하다"며 "브로드컴과의 협력을 확대함으로써 미래 AI 인프라 발전을 가속화하고 고객에게 더 큰 가치를 제공하겠다"고 말했다.

찰리 카와스 브로드컴 반도체솔루션그룹 사장은 "AI 인프라가 빠르게 확장되면서 반도체 생태계 전반의 긴밀한 협력이 중요해지고 있다"며 "삼성전자와의 협력을 통해 다양해지는 시장 요구에 최적화된 차세대 솔루션을 함께 만들어 가겠다"고 밝혔다.

양사는 이번 MOU를 바탕으로 세부 제품과 공급 일정, 생산 물량을 확정할 예정이다. 2000억달러 규모에 포함되는 메모리와 파운드리 사업별 금액 및 연도별 집행 계획은 공개하지 않았다.