삼성전자, 엔비디아와 ‘반도체 AI 팩토리’ 구축…"HBM4 공급 긴밀 협의"

삼성전자가 엔비디아와 손잡고 세계 최고 수준의 반도체 인공지능(AI) 팩토리 구축에 나선다. 삼성전자는 엔비디아의 첨단 AI 기술을 결합해 글로벌 반도체 및 제조 산업의 패러다임을 바꿀 계획이다.

31일 삼성전자는 엔비디아 GPU 5만 개 이상을 AI 팩토리 인프라로 확충해 옴니버스(Omniverse) 시뮬레이션 라이브러리를 기반으로 ‘디지털 트윈’ 제조 환경 구현에 나설 예정이다.

AI 팩토리, 지능형 제조 혁신의 미래

‘자율학습’ 공장, 양산·제조 효율성↑

삼성전자는 AI팩토리 전환을 통해 메모리와 시스템반도체, 파운드리(반도체위탁생산) 등 반도체 전 분야에 걸친 제조 혁신이 일어날 것으로 내다보고 있다. 삼성전자 관계자는 “이번 파트너십을 통해 업계 최고 수준의 스마트 제조 시스템을 선도한다는 목표를 세웠다”고 말했다.

삼성전자가 구축할 AI 팩토리는 반도체 제조 과정에서 생성되는 방대한 데이터를 실시간으로 수집해 스스로 학습하고 판단하는 지능형 플랫폼이다. 설계와 공정, 운영, 장비, 품질관리 등 제조 전 과정에 AI를 접목하여 분석, 예측 및 제어가 가능한 ‘생각하는’ 스마트 공장의 실현이 목표다. 이를 발판 삼아 삼성은 차세대 반도체 개발 및 양산 주기를 단축하고 제조 효율성과 품질 경쟁력을 혁신적으로 강화할 계획이다.

엔비디아 플랫폼 활용, 제조 혁신 가속화

韓 이어 미국 등 생산기지도 ‘업그레이드’

삼성전자는 일부 공정은 엔비디아의 쿠다-X(CUDA-X), 큘리토(cuLitho) 등 핵심 AI 컴퓨팅 기술을 도입했다. 이 기술은 미세 공정 중 발생 가능한 회로 왜곡을 AI가 실시간 예측하고 보정해 시뮬레이션 속도를 최대 20배까지 향상시켜 설계·개발 효율을 높였다. 또 실시간 데이터 분석, 이상 감지, 자동 보정이 가능한 통합 제어 체계 구축은 물론 옴니버스 기반의 디지털 트윈 환경에서 설비 고장 예측, 생산 일정 최적화 등도 구현 중이다. 향후 AI 팩토리 인프라 구축 노하우는 한국 뿐 아니라 미국 등 해외 주요 생산기지로도 확장되어 글로벌 반도체 공급망의 지능화를 이끌 것으로 기대된다.

국가 제조 생태계 도약, 스마트공장 3.0 추진

AI 팩토리 전환 통해 중소기업 경쟁력 향상

삼성전자의 AI 팩토리 구축은 단순한 생산 혁신을 넘어 국내 반도체 제조 생태계의 질적 성장과 AI 중심 산업 전환의 촉매 역할을 할 방침이다. 삼성은 국내 팹리스, 소재, 장비 기업들과의 협력을 확대 중소기업의 AI 역량 강화와 공동 발전을 이끈다.

삼성전자는 중소기업의 제조 경쟁력 향상을 지원하기 위해 AI·데이터 기술을 활용해 기존 공장을 지능형 스마트 공장으로 고도화하는 '스마트공장3.0' 사업도 전개하고 있다. 삼성전자는 AI 팩토리 전환을 통해 대한민국이 글로벌 AI 패러다임을 선도하고 글로벌 3대 AI 강국으로 도약하는데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

HBM4 등 차세대 메모리 공급

글로벌 AI 생태계 공급망 확장

삼성전자는 이번 AI 팩토리 구축과 함께 엔비디아에 5세대 고대역폭메모리(HBM3E)와 6세대 HBM4, GDDR7, 소캠(SOCAMM)2 등 차세대 메모리 및 파운드리 서비스를 공급한다. 특히 HBM4는 1c D램과 4나노 로직 공정을 적용해 제덱(JEDEC) 기준인 8기가비트(Gbps)를 넘어 11Gbps 이상의 초고속 성능과 에너지 효율을 구현했다.

AI 대규모 연산에 특화된 삼성전자의 HBM은 엔비디아 AI 플랫폼의 학습 및 추론 성능을 획기적으로 높일 전망이다. 삼성전자는 모든 글로벌 고객사에 HBM3E를 공급 중이며 HBM4 샘플도 완전 출하를 마쳤다. 급증하는 시장 수요에 대응하기 위해 선제적 설비 투자도 이어질 예정이다. 삼성전자 관계자는 “이미 공급 중인 메모리 제품뿐만 아니라 성능과 에너지 효율을 대폭 향상시킨 HBM4 공급을 엔비디아와 긴밀하게 협의 중이다”라고 말했다.

AI 모델·로보틱스·AI-RAN까지 협력 확대

삼성전자는 엔비디아 그래픽처리장치(GPU) 기반의 메가트론 프레임워크를 활용해 다양하고 고도화된 AI 모델을 개발해 실시간 번역·지능형 요약 등 고성능 추론 기술도 선보인다. 또 RTX PRO 6000 블랙웰 서버 에디션 플랫폼과 젯슨 토르(Jetson Thor) 로보틱스 플랫폼을 통한 지능형 휴머노이드 로봇 개발, 생산 자동화 등에도 협력해 AI 생태계를 한층 확장할 계획이다. 나아가 삼성전자는 엔비디아 및 국내 산학연과 차세대 지능형 기지국(AI-RAN) 기술 연구와 실증을 강화한다. 이는 피지컬 AI의 통신망 연산·추론을 실시간으로 지원, 로봇과 드론 등 자동화 기기 확산의 핵심 인프라가 될 전망이다.

삼성전자는 관계자는 “지난 25년간 엔비디아 그래픽카드용 D램 공급부터 파운드리 분야까지 파트너십을 강화해왔다”라며 “이번 ‘AI 팩토리’ 프로젝트는 오랜 기술 협력의 결실이자, 반도체·AI 융합 생태계의 새로운 장을 여는 상징적 이정표”라고 강조했다.