엔비디아 ‘블랙웰’, TSMC·케이던스 등과 차세대 칩 개발 협력

[이데일리 김현아 기자] 엔비디아(NVIDIA)가 TSMC, 케이던스, 지멘스, 시놉시스, KLA 등 세계 주요 반도체 기업들과 손잡고 차세대 칩 설계와 제조 혁신을 가속화한다.

핵심은 최신 GPU 플랫폼 ‘블랙웰(Blackwell)’과 도메인 특화 소프트웨어 스택 ‘쿠다-X(CUDA-X)’다.

이번 협업은 반도체 제조 전반의 리소그래피(광식각), EDA(전자설계자동화), 공정 제어 등의 핵심 단계에서 GPU 기반 고속 컴퓨팅을 본격 도입함으로써, 공정 효율과 정확도를 동시에 끌어올리는 데 목적이 있다.

젠슨 황 CEO가 타이베이 뮤직센터에서 열린 ‘컴퓨텍스(COMPUTEX) 2025’ 기조연설에서 고성능 AI 추론 및 학습을 위한 인프라 ‘그레이스 블랙웰’을 발표했다. 사진=김아름 기자

리소그래피 최대 25배 빨라져… TSMC “공정 시뮬레이션의 전환점”

엔비디아는 cu리소(cuLitho), cuDSS 등 쿠다-X 기반 특화 라이브러리를 통해 칩 제조 시뮬레이션과 디바이스 동작 예측, 광학 근접 보정(OPC) 성능을 대폭 향상시켰다.

특히 cu리소와 블랙웰 GPU의 조합은 리소그래피 속도를 최대 25배까지 향상시켜, TSMC 등은 생산 전 공정 오류를 훨씬 빠르게 예측하고 수정할 수 있게 됐다.

TSMC 제프 우 이사는 “블랙웰과 쿠다-X는 복잡한 제조 공정을 낮은 비용으로 정밀하게 시뮬레이션할 수 있는 중요한 전환점”이라고 했다.

케이던스, ‘밀레니엄 M2000’ AI 슈퍼컴퓨터 발표

EDA 분야의 대표 기업 케이던스(Cadence)는 이번 협업을 통해 블랙웰 기반 전용 AI 슈퍼컴퓨터 ‘밀레니엄 M2000’을 발표했다.

해당 시스템은 Grace Blackwell GPU와 쿠다-X를 통합하여 SoC 설계, 검증, 시뮬레이션 전 과정을 가속화한다. 또, NV링크 퓨전(NVLink Fusion)을 업계 최초로 채택해 실리콘 설계부터 AI 기반 약물 개발까지 확장 가능한 플랫폼을 구축했다.

케이던스 마이클 잭슨 총괄은 “이번 플랫폼은 단순한 시뮬레이션을 넘어서, AI 기반 설계 인프라의 새로운 기준을 제시한다”고 언급했다.

지멘스·시놉시스도 블랙웰 전면 도입

지멘스(Siemens)는 쿠다-X와 블랙웰을 통해 자사 대표 EDA 도구인 ‘캘리버(Calibre)’ 성능을 대폭 향상시켰다.

이를 통해 나노미터 단위 광학 보정부터 제조 가능성 분석까지 모든 단계에서 정확도와 처리 속도를 끌어올렸다.

시놉시스(Synopsys)도 PrimeSim, Proteus, Sentaurus 등 자사 솔루션에 블랙웰을 도입해 최대 30배 속도 향상을 달성했다. TCAD, 원자 단위 시뮬레이션까지 전 제품군에 적용 중이다.

시놉시스 산제이 발리 수석 부사장은 “블랙웰과 쿠다-X는 설계 성능 향상을 넘어, 반도체 설계의 혁신 방식을 재정의하고 있다”고 했다.

KLA, 차세대 AI 검사 시스템에 블랙웰 검토 중

반도체 공정 제어 장비 업체 KLA는 10년 넘게 엔비디아와 협업하며, GPU 기반 AI를 활용해 복잡한 반도체 결함을 실시간 탐지해 왔다.

현재는 RTX PRO 6000 블랙웰 서버 에디션을 평가 중이며, 추론 기반 검사 시스템으로의 적용 가능성을 모색하고 있다.

엔비디아는 이번 협업을 통해 EDA → 제조 → 공정 제어에 이르는 반도체 생산 전 과정에 자사 플랫폼이 핵심 인프라로 자리 잡고 있음을 재확인했다.

Grace CPU, Blackwell GPU, NVLink 고속 통신, 쿠다-X 라이브러리가 유기적으로 결합돼 차세대 고성능 칩 개발의 주기를 단축하고 효율을 극대화한다.

엔비디아는 오는 21~22일 타이베이에서 열리는 GTC 타이베이(Computex 2025)에서 관련 기술을 시연하고, 더 많은 기업 파트너와의 협력을 이어갈 계획이다.