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[IT뉴스][단독] 美서 'HBM 기반' 만드는 삼성 … TSMC 대안 찾는 빅테크 공략

온카뱅크관리자

2026-11-03 17:37:26

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 美테일러 2공장서 AMD용 베이스다이 수주 韓 D램 코어다이와 결합해 美파운드리에서 HBM 완성 브로드컴 등 추가수주 노려 엔비디아, TSMC 일원화에 베이스다이 주도권 뺏길수도 
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 삼성전자가 미국 텍사스주 테일러에 건설할 예정인 두 번째 반도체 팹에서 AMD 등 핵심 고객사에 공급할 고대역폭메모리(HBM)의 베이스다이를 생산하기로 방침을 정했다. 이는 베이스다이가 HBM 성능을 결정하는 데 핵심적 역할을 하기 때문이다.
 삼성전자의 HBM 베이스다이 기술력은 성공의 원동력이다. 삼성전자는 현재 엔비디아의 베라 루빈 그래픽처리장치(GPU)에 HBM4를 공급하고 있다. 해당 제품에는 삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산)의 4나노미터(㎚) 공정에서 생산된 베이스다이가 탑재됐다. 이 때문에 경쟁 메모리사의 HBM4 대비 압도적인 성능을 입증했다는 평가를 받았다. 또 이러한 기술적 우위는 지난해 엔비디아의 품질 인증(퀄테스트)을 조기에 통과하는 원동력이 됐다. 아울러 올해 들어 글로벌 HBM4 시장 점유율을 높이는 데도 크게 기여했다.
 테일러 팹은 또 다른 도약대다. 테일러 팹2는 올해 착공해 2030년 가동될 예정이다. 이곳에서 베이스다이가 양산되면 한국에서 생산해 미국으로 수출한 D램 코어다이와 결합하게 될 전망이다. 이를 통해 완전한 형태의 HBM가 만들어지는 방식이다. 완성된 HBM은 미국 내 TSMC 공장에서 생산된 AMD, 브로드컴 등의 확장형처리장치(XPU)와 함께 패키징돼 AI 가속기로 만들어질 전망이다. 
 삼성전자가 그리는 큰 그림은 메모리를 넘어선 종합 솔루션 반도체 기업이다. 장기적으로 HBM을 넘어 빅테크 고객사의 XPU를 삼성전자 파운드리에서 생산하고 패키징 서비스까지 제공하는 '턴키 솔루션'을 구축하는 것이 목표다. 테일러에 있는 삼성전자 파운드리 팹은 이러한 서비스를 제공하기에 최적의 장소다. 업계에서는 AMD 외에도 구글, 오픈AI, 앤트로픽용 AI 반도체를 만드는 브로드컴에 테일러 팹에서 생산한 베이스다이가 공급될 가능성이 있다고 보고 있다.
 베이스다이는 HBM4로 진입하면서 그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 기존 HBM3와 HBM3E까지만 해도 베이스다이는 수직으로 쌓아 올린 D램 칩들의 맨 아래에서 전체 D램을 제어하고 GPU나 맞춤형 반도체(ASIC)와 신호를 주고받는 기본 컨트롤러 역할을 수행했다. 그러나 HBM4로 세대가 전환되면서 베이스다이의 기능과 제조 방식에 대격변이 일어났다. 글로벌 빅테크 고객사들이 자사 가속기 아키텍처에 최적화할 수 있도록 베이스다이 내부에 특정 로직이나 연산 기능을 직접 통합해달라고 요구하고 있어서다. 이에 따라 베이스다이는 단순한 메모리 받침대가 아니라 고도의 연산·제어 기능을 수행하는 맞춤형 시스템온칩(SoC)의 지위를 갖게 됐다. 
 다만 변수는 엔비디아다. 엔비디아용 HBM은 엔비디아가 새로운 HBM 표준으로 추진하는 NVHBM의 베이스다이를 TSMC에서 전량 생산하는 방안이 추진되고 있다. 이르면 내년부터 생산될 것으로 예상되는 HBM4E에는 NVHBM 방식이 도입될 것으로 전망된다. NVHBM은 GPU에 위치한 메모리 컨트롤러를 베이스다이로 옮기는 방식으로, 이를 통해 GPU 성능을 비약적으로 높일 수 있다. 메모리 대역폭은 30% 높이고, HBM 전력 소비는 15% 줄일 수 있으며, GPU 면적도 25% 더 확보할 수 있다. 엔비디아뿐만 아니라 HBM의 핵심 고객 중 하나인 아마존도 NVHBM 방식에 참여한다.
 하지만 이 경우 베이스다이 설계는 엔비디아와 같은 GPU 설계 기업이 맡게 된다. 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등 메모리 3사는 코어다이만 생산해 TSMC에 공급하고, TSMC가 베이스다이 생산과 GPU 패키징을 맡아 완성된 AI 가속기를 만드는 방식이 될 것으로 예상된다. 관련 설계 역량을 높여온 삼성전자와 SK하이닉스 등 국내 메모리 반도체 기업이 주도권을 빼앗길 가능성이 크다. 특히 이미 HBM4에 TSMC의 베이스다이를 사용하고 있는 SK하이닉스와 마이크론에 비해 삼성전자가 확보했던 강점도 사라지는 것이다. 
 베이스다이
 여러 개의 D램 칩을 수직으로 쌓은 HBM의 맨 아래에 놓이는 로직 반도체다. 쌓아 올린 D램과 GPU 사이에서 데이터가 빠르고 안정적으로 오가도록 돕는 핵심 역할을 한다.
 [이덕주 기자 / 한지연 기자]
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