“K반도체, 까딱하면 하청된다”…찝찝한 엔비디아 이중 행보
젠슨 황 엔비디아 CEO(오른쪽)와 웨이저자 TSMC 회장이 올해 1월 타이페이에서 열린 대만 기술 기업 CEO 만찬장에서 엄지를 치켜세우며 기념 촬영을 하고 있다. 로이터=연합뉴스
국내 메모리 반도체 기업들과 긴밀한 동맹을 이어가면서도 세계 파운드리(반도체 위탁생산) 1위인 대만 TSMC와 공급망 재편을 모색하는 움직임이 포착되면서다. 메모리 설계는 물론 제조 주도권까지 엔비디아와 TSMC로 기울며 한국 기업의 입지가 좁아질 수 있다는 우려가 제기되기 시작했다.
9일 미국 정보기술(IT) 전문매체 디인포메이션과 반도체 업계에 따르면 TSMC는 엔비디아의 요청으로 차세대 3차원(3D) D램 생산을 검토 중인 것으로 알려졌다. 신규 공장을 짓거나 기존 공장을 인수해 전환하는 방안도 거론됐다. TSMC는 이튿날 “핵심 사업인 반도체 위탁생산에 계속 집중하겠다”며 선을 그었다. TSMC는 SK하이닉스의 고대역폭메모리(HBM) 생산을 맡는 핵심 협력사인 만큼, ‘고객과 경쟁하지 않는다’는 사업 원칙을 재확인한 셈이다.
하지만 엔비디아의 최근 행보를 보면 단순한 해프닝으로 넘기기 어렵다는 분석이다. 엔비디아는 지난 8월 자사의 메모리 컨트롤러를 베이스다이(메모리 제어를 담당하는 최하단 칩)에 통합한 맞춤형 메모리 ‘NVHBM’을 공개했다. 지난달에는 삼성전자·SK하이닉스·마이크론에 베이스다이를 TSMC 3나노 공정으로 생산하도록 요구했다는 보도도 나왔다. 메모리 설계와 공정 선택에 엔비디아의 입김이 강해지는 모습이다.
배경에는 HBM 공급 부족과 가격 상승, 그래픽처리장치(GPU)의 성능을 제약하는 ‘메모리 장벽’이 있다. GPU의 연산 성능에 비해 메모리의 데이터 전송 성능 개선이 더뎌 병목이 발생하는 현상이다. 엔비디아로선 메모리 구조와 인터페이스를 직접 설계해 성능을 높이고 특정 공급사에 대한 의존도도 낮출 유인이 있다. TSMC 역시 HBM를 받아 GPU를 생산해야하는 만큼, 메모리 제조 분야의 영향력을 높이면 GPU 출하 차질을 줄이고 AI 반도체 공급망에서 더 많은 몫을 차지할 수 있다.
김영희 디자이너
권석준 성균관대 화학공학부 교수는 TSMC가 D램 공장을 짓지 않고도 메모리 산업의 고부가가치 영역을 차지할 수 있다고 분석했다. ▶베이스다이 제조 확대 ▶하이브리드 본딩을 통한 적층·통합 주도 ▶대만 D램 업체와의 협력 ▶3D D램 주변회로 제조 등 네 가지 경로를 통해서다.
특히 HBM 적층 수가 20단 안팎으로 늘면 칩을 미세 범프 없이 직접 접합하는 하이브리드 본딩이 중요해진다. TSMC가 이 공정까지 맡는다면 SK하이닉스가 D램 코어 다이를 계속 공급하더라도 엔비디아와 TSMC가 완제품 설계·제조의 주도권을 가져갈 수 있다. 동맹을 깨지 않고도 공급망의 힘의 균형을 바꾸는 셈이다.
SK하이닉스의 한 전직 임원은 “HBM이 20단 이상으로 고도화하는 과정에서 베이스다이와 본딩·열처리 기술의 주도권을 확보하지 못하면 국내 메모리 양강이 D램 셀만 공급하는 하청업체로 전락할 수 있다”고 경고했다.
권 교수는 “향후 국내 기업은 베이스다이의 공동 설계자가 되는 한편, 하이브리드 본딩 양산 역량을 TSMC보다 먼저 갖추는 것을 낙동강 방어선으로 삼아야 한다”며 “구글·AMD·메타 등으로 맞춤형 HBM 고객을 다변화해 엔비디아 밖에서 설계 주권을 지켜야 한다”고 강조했다.
9일 서울 강남구 코엑스에서 개막한 '엔비디아 AI 데이 서울 2026'의 '빌드 어 클로(Build-a-Claw)' 프로그램부스에서 로봇이 하트를 만들어 보이고 있다. 빌드 어 클로는 AI 에이전트를 직접 만들어 보는 프로그램이다. 연합뉴스
엔비디아는 9일 SKT, 리벨리온과 서울 강남구 코엑스에서 3자 협력 업무협약(MOU)을 체결했다. 과학기술정보통신부와 엔비디아가 논의해 온 ‘NV링크 퓨전 기반 국산 신경망처리장치(NPU) 연계 협력’의 일환이다. NV링크 퓨전은 엔비디아의 GPU와 타사 칩을 한 시스템에 탑재해 활용할 수 있도록 하는 플랫폼이다.
이번 협약을 통해 3사는 리벨리온의 NPU와 엔비디아 GPU를 연계한 이기종(서로 다른 종류의 반도체를 조합해 쓰는 기술) AI 컴퓨팅 시스템을 SKT가 만드는 AI 데이터센터에 구축할 계획이다. 국산 AI 반도체 업계 입장에서 기술 검증과 사업 확대 기회지만, 엔비디아에도 자사 연결 기술을 중심으로 생태계를 넓히는 계기다.
또한 엔비디아는 이날 “그동안 한국 스타트업·벤처 생태계와 추진해 온 협력의 연장선”이라고 강조하면서 국내 AI 스타트업인 포인트투테크놀로지에 대해 투자하고, 또 다른 스타트업인 모티프테크놀로지스·리얼월드·업스테이지 등에도 추가 투자를 계획하고 있다고 밝혔다.
김용석 가천대 반도체교육원장은 “사업에 영원한 친구도, 동맹도 없다”며 “학계는 2.5D·3D 패키징과 HBM 인터페이스, 고성능 메모리 시스템 설계 등 선행 연구를 강화하고, 정부는 로직·메모리 통합 설계 인력 양성과 관련 인프라 확충을 지원해야 한다”고 주문했다.
이영근([email protected])