삼성·브로드컴, 2000억달러 동맹…2나노·HBM·패키징 맞손

2030년까지 메모리·파운드리 분야 전략적 협력

브로드컴 차세대 AI 가속기에 HBM 공급

2나노 이하 공정·첨단 패키징 적용

ⓒ데일리안DB

삼성전자가 글로벌 반도체 기업 브로드컴의 차세대 AI·통신용 반도체에 2나노 이하 파운드리 공정과 고대역폭메모리(HBM), 첨단 패키징을 함께 제공한다. 2030년까지 2000억달러(한화 약 292조원) 이상 규모의 협력을 토대로 메모리 공급을 넘어 브로드컴 주요 제품의 설계 최적화와 양산까지 맡는 통합 반도체 사업에 나선다.

삼성전자는 24일(현지시간) 미국 샌프란시스코 더 미드웨이에서 열린 ‘AI 서밋’에서 브로드컴과 차세대 AI 핵심 인프라 구축을 위한 전략적 업무협약(MOU)을 체결했다고 25일 밝혔다. 협약식에는 한진만 삼성전자 파운드리사업부장 사장과 혹 탄 브로드컴 최고경영자(CEO)를 비롯한 양사 경영진과 정부 관계자 등이 참석했다.

양사는 향후 5년간 메모리와 파운드리 분야에서 2000억달러 이상 규모의 협력을 추진한다. 삼성전자는 메모리와 파운드리, 첨단 패키징을 아우르는 세계 유일의 ‘원스톱 턴키 솔루션’을 토대로 브로드컴의 차세대 AI 반도체 개발 전반에 참여할 예정이다.

우선 메모리 부문에서는 삼성전자의 HBM을 기반으로 브로드컴의 차세대 AI 가속기를 공동 개발한다. 고성능·고효율 차세대 HBM을 비롯한 최첨단 메모리 솔루션을 공급해 AI 가속기의 성능과 전력 효율을 끌어올린다는 구상이다.

최근 글로벌 빅테크 기업을 중심으로 자체 AI 가속기인 주문형반도체(ASIC) 도입이 빠르게 늘면서 커스텀 반도체의 중요성도 커지고 있다. 브로드컴의 반도체 설계 역량에 삼성전자의 메모리·제조·패키징 기술을 결합해 시장 수요에 대응한다는 것이 양사의 계획이다.

삼성전자는 지난 2월 업계 최초로 1c D램과 4나노 베이스다이 기술을 적용한 HBM4를 양산 출하했다. 지난 5월에는 HBM4E 샘플을 고객사에 공급했다. 삼성전자의 HBM은 성능과 신뢰성, 전력 효율성을 바탕으로 브로드컴 AI 가속기의 연산 성능을 높이는 핵심 메모리 솔루션으로 활용된다.

파운드리 부문에서는 브로드컴의 차세대 고속 데이터 통신용 반도체를 비롯한 주요 제품에 삼성전자의 2나노 이하 첨단 공정을 적용한다. 삼성전자가 해당 제품의 양산을 맡아 브로드컴의 제품 경쟁력을 뒷받침하는 방식이다.

2나노 공정 기반의 첨단 패키징 기술도 함께 제공한다. 고성능·고효율 AI 반도체 구현에 필요한 로직과 메모리, 패키징 기술을 하나의 솔루션으로 묶어 공급한다. 양사는 반도체 설계와 공정을 함께 최적화하는 초기 단계부터 칩 설계, 첨단 패키징, 양산까지 전 과정을 연계한다. 이를 통해 제품 개발 기간을 줄이고 성능과 전력 효율을 높일 방침이다.

삼성전자는 이번 협약을 계기로 브로드컴과 차세대 AI 반도체 분야의 기술 협력을 이어가는 한편, AI·고성능컴퓨팅 시장에서 새로운 사업 기회를 발굴할 계획이다.

전영현 삼성전자 DS부문장 부회장은 “AI 시대에는 메모리와 로직, 첨단 패키징이 긴밀하게 통합된 반도체 솔루션이 중요하다”며 “브로드컴과의 협력을 통해 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 “삼성전자와 함께 다양해지는 시장 요구에 최적화된 차세대 솔루션을 만들어 가겠다”고 밝혔다.