단순 공급이 아니었다…삼성전자-AMD 동맹이 예고한 100조 AI 잭팟

삼성전자가 미국 반도체 기업 AMD와 차세대 인공지능 메모리 및 컴퓨팅 기술 협력을 전방위로 확대하며 인공지능 인프라 시장 주도권 확보에 나선 가운데 삼성전자가 AMD의 차세대 인공지능 가속기에 탑재될 고대역폭메모리인 HBM4의 우선 공급업체로 선정되면서 양사의 20년 파트너십은 메모리와 파운드리, 패키징을 아우르는 통합 솔루션 협력으로 진화할 전망이다.

18일 삼성전자는 경기도 평택사업장에서 AMD와 차세대 인공지능 메모리 및 컴퓨팅 기술 분야 협력을 확대하는 내용의 업무협약을 체결했다. 이번 협약식에는 삼성전자 반도체 사업을 이끄는 전영현 DS부문장과 리사 수 AMD 최고경영자를 포함한 양사의 주요 경영진이 대거 참석해 구체적인 실행 방안을 논의했다. 양사는 인공지능 컴퓨팅 성능을 극대화하기 위해 메모리 반도체 공급을 넘어 공정 기술과 플랫폼 구축까지 협력의 범위를 넓히기로 뜻을 모았다.

협력의 중심에는 차세대 인공지능 가속기인 인스틴트(Instinct) MI455X가 있다. 인공지능 가속기는 방대한 양의 데이터를 학습하고 추론하는 데 특화된 반도체 패키지를 의미한다. 삼성전자는 이 장치에 탑재되는 핵심 부품인 HBM4를 우선적으로 공급하기로 했다. HBM4는 데이터가 지나가는 통로를 수직으로 쌓아 올려 처리 속도를 획기적으로 높인 메모리 반도체다. 삼성전자가 공급하는 HBM4는 지난 2월부터 양산에 들어간 제품으로 업계 표준인 초당 8기가비트(Gbps)를 크게 웃도는 13Gbps의 처리 속도를 구현한다. 초당 최대 대역폭은 3.3테라바이트(TB/s)에 달하며 이는 고도화된 대규모 언어 모델의 연산 과정을 지체 없이 지원하는 성능이다.

기술적으로는 1나노미터급(1c) D램 공정과 4나노미터(nm) 베이스다이 기술이 적용됐다. 베이스다이는 메모리 칩 하단에서 데이터 흐름을 조절하고 제어하는 역할을 수행하는 기판이다. 삼성전자는 이러한 최신 공정을 통해 제품의 신뢰성과 전력 효율성을 동시에 확보했다. AMD는 삼성의 첨단 메모리 리더십을 활용해 자사의 그래픽처리장치(GPU)인 인스틴트 시리즈와 중앙처리장치(CPU)인 에픽(EPYC) 시리즈의 성능 경쟁력을 한 단계 더 끌어올릴 계획이다. 에픽 CPU는 전 세계 데이터센터 서버에서 두뇌 역할을 수행하는 핵심 반도체다.

데이터센터 효율화를 위한 시스템 단위의 협력도 강화된다. 양사는 인공지능 서버를 랙(장비 선반) 단위로 통합한 플랫폼인 헬리오스(Helios)와 6세대 에픽 서버용 CPU의 성능을 극대화하기 위해 고성능 DDR5 메모리 솔루션 분야에서 손을 잡는다. 이는 개별 부품의 성능 개선에 그치지 않고 데이터센터 전체의 연산 능력을 최적화하려는 전략이다. 서버 내에서 CPU와 메모리 사이의 데이터 병목 현상을 해결함으로써 전체 시스템의 에너지 효율과 연산 속도를 개선하는 것이 목표다.

파운드리 분야에서의 협력 가능성도 열어뒀다. 삼성전자는 AMD의 차세대 제품을 위탁 생산하는 방안을 두고 논의를 진행하기로 했다. 삼성전자는 메모리 제조 역량과 파운드리, 그리고 여러 개의 반도체를 하나로 묶는 패키징 기술을 모두 보유한 기업이다. 이러한 턴키(일괄 처리) 역량은 고객사가 설계한 반도체를 가장 빠른 시간 내에 고성능 완제품으로 구현하는 데 유리하다. 삼성전자는 이러한 강점을 활용해 AMD의 제품 로드맵을 지원하고 글로벌 빅테크 기업들과의 협업 생태계를 지속적으로 확장할 방침이다.

두 회사는 지난 20여 년간 그래픽과 모바일, 컴퓨팅 기술 분야에서 견고한 협력 관계를 유지해 왔다. 특히 삼성전자는 AMD의 최신 인공지능 가속기인 MI350X와 MI355 모델에 5세대 고대역폭메모리인 HBM3E를 공급하며 핵심 파트너 역할을 수행해 왔다. 이번 업무협약은 단순한 부품 공급 관계를 넘어 인공지능 시대를 대비하는 기술 동맹의 성격을 띤다. 전영현 DS부문장은 삼성의 독보적인 턴키 역량이 AMD의 비전을 현실화하는 핵심 동력이 될 것임을 강조했으며 리사 수 CEO 역시 차세대 인공지능 인프라 구현을 위한 업계 내 긴밀한 협력의 필요성을 역설했다.