삼성·암바렐라 2나노 동맹, 피지컬AI 칩 만든다

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[이데일리 김소연 기자] 삼성 파운드리(반도체 위탁생산)가 2나노(㎚) 최선단 공정을 앞세우며 고객군을 확대하고 있다. 피지컬 인공지능(AI) 시장으로 영토를 확장하며 북미 시장 공략에 속도를 내고 있다. 대만 TSMC 출신인 마가렛 한 삼성전자 반도체 북미법인(DSA) 파운드리 총괄 부사장이 현지 피지컬 AI 생태계와 접점을 넓히는 등 고객 확보에 직접 나서고 있다.

15일 업계에 따르면 삼성전자와 AI 반도체 설계기업 암바렐라는 2나노 첨단 공정을 활용해 차세대 엣지 AI 플랫폼을 개발하고 있다. 로봇·드론·자율주행 기계 등에 탑재돼 현실 세계에서 작동하는 피지컬 AI 시스템을 위한 AI 반도체다. 낮은 전력으로 AI 연산과 다중 센서 데이터를 실시간 처리하는 것이 목표다.

삼성전자가 미국 텍사스주 테일러시에 건설하고 있는 반도체 공장. (사진=삼성전자)

찬 리 암바렐라 최고운영책임자(COO)는 “삼성 파운드리의 2나노 기술과 케이던스의 PCIe 5.0 IP를 활용해 차세대 엣지 AI 플랫폼을 개발하고 있다”며 “이를 통해 낮은 전력으로 AI 연산과 다중 센서 처리를 구현하면서 2나노 칩의 설계와 검증 과정도 간소화할 수 있었다”고 말했다.

삼성전자는 암바렐라와의 협력 등을 비롯해 2나노 공정의 적용처를 기존 고성능 컴퓨팅(HPC)·AI 칩에서 엣지 AI 영역까지 넓히는 레퍼런스를 확보하고 있다. 삼성 파운드리의 2나노 게이트올어라운드(GAA) 공정은 AI 반도체에 필요한 고성능과 저전력 특성을 동시에 구현하는 데 초점을 맞췄다. 트랜지스터 구조를 개선하고 나노시트 구성을 유연하게 적용해 연산 성능과 전력 효율을 높일 수 있도록 했다.

특히 2나노 이하 미세공정에서는 단순히 트랜지스터를 작게 만드는 것을 넘어 칩렛, 3D-IC, 고대역폭 인터커넥트 등 반도체 설계·패키징 전반의 복잡성을 관리하는 기술 경쟁이 중요해지고 있다. 삼성전자는 2나노 공정 경쟁력을 바탕으로 AI 반도체 고객의 다양한 요구에 대응한다는 전략이다.

삼성전자는 북미 현지에서 AI 반도체 생태계와의 접점을 넓히며 고객 확보에 힘을 싣고 있다. 한 부사장은 TSMC에서 20년 이상 몸 담은 인사다. 삼성이 북미 파운드리 시장에서 경쟁력을 강화하기 위해 외부에서 영입했다. 반도체 업계에서 손꼽히는 글로벌 전략·영업통으로, 북미 고객사와의 협력 확대를 맡고 있다.

암바렐라는 이날(현지시간)부터 사흘간 미국 캘리포니아주 산타클라라 컨벤션센터에서 열리는 ‘AI 인프라 서밋’에서 한 부사장을 비롯해 구글 등 빅테크 최고기술책임자(CTO)급 인사들이 참석하는 프라이빗 네트워킹 리셉션을 개최한다. 한 부사장의 패널 참석은 북미 시장에서 암바렐라 등 팹리스·빅테크와의 협력을 확대하고 삼성 파운드리 2나노 고객 기반을 확대하기 위한 행보로 읽힌다.

삼성전자, 암바렐라 AI 협력 핵심 내용

삼성전자의 미국 내 생산 거점인 테일러 파운드리 공장은 가동을 앞두고 있다. 삼성전자는 최근 장비 반입식을 진행했으며 현재 시운전 등을 거쳐 연내 가동을 목표로 준비하고 있다.

향후 삼성전자 테일러 파운드리 공장에서는 삼성전자의 차세대 공정인 2나노와 4나노 제품이 생산된다. 2나노 공정에서 삼성전자 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 엑시노스 2600을 비롯해 테슬라의 AI칩 ‘AI5’와 ‘AI6’도 양산할 예정이다. 업계에서는 내년부터 테슬라향 AI 칩 매출이 본격적으로 반영될 것으로 보고 있다.

업계 관계자는 “삼성전자가 2나노 고객사를 점차 확보하면서 시장에서 존재감을 키우고 있다”며 “피지컬 AI를 비롯해 AI 반도체 시장이 확대되는 만큼 파운드리 실적에도 점차 개선 효과가 나타날 것”이라고 말했다.