이 기사는 2025년 02월 13일 15시15분 thebell에 표출된 기사입니다

AMD가 삼성전자 파운드리 4nm 공정 활용을 추진 중이다. 그동안 AMD가 삼성전자 레거시 공정을 활용해 반도체를 생산한 적은 있지만 4nm 이하 선단 공정을 이용하는 것은 이번이 처음이다.

삼성전자 파운드리사업부에서도 AMD 프로젝트에 관련 리소스를 집중하고 있는 것으로 전해진다. 이번 프로젝트 결과에 따라 향후 '입출력(I/O) 다이' 외 추가 수주를 기대할 수 있어서다.

13일 업계에 따르면 AMD가 차세대 서버용 중앙처리장치(CPU) 입출력(I/O) 다이를 삼성전자 파운드리 4nm 공정을 활용해 생산하는 방안을 검토 중이다. 이를 위해 시제품도 제작했다. AMD는 삼성전자 파운드리를 통해 다양한 제품을 생산해왔다. 현재 자일링스(XILINX)의 프로그래머블반도체(FPGA) 스파르탄도 생산 중인 것으로 확인됐다.

AMD는 서버용 CPU 제품군인 에픽(EPYC)에 칩렛 기술을 적용 중이다. CPU와 I/O 다이를 나눠 생산한 뒤 칩을 연결하는 형태다. AMD가 삼성전자와 논의 중인 제품은 CPU 다이가 아닌 I/O 다이다. I/O 다이는 반도체의 입출력을 담당한다.

칩렛은 여러 개의 다이(CPU, GPU, I/O 등)들을 연결해 하나의 반도체로 만드는 기술이다. 최근 초미세공정에서의 기술적 한계를 극복하기 위한 대안 기술 중 하나다. 모놀리식 구조와 비교해 반도체 생산 비용과 수율 등을 개선할 수 있다는 장점이 있다.

AMD의 삼성전자 파운드리 활용에는 TSMC의 4nm 공정 생산능력(CAPA) 부족이 영향을 끼친 것으로 보인다. TSMC 4nm 공정은 엔비디아와 AMD의 인공지능(AI) 가속기 생산에 대부분 할당된 것으로 알려져 있다.

4nm 공정의 안정성도 AMD가 삼성전자 파운드리를 선택한 이유 중 하나다. 4nm 공정은 삼성전자의 주력 공정이다. 삼성전자의 애플리케이션프로세서(AP) 엑시노스 제품군과 바이두의 AI 반도체 등을 생산했다. 올해 하반기께 양산 예정인 고대역폭메모리(HBM)4 베이스다이도 4nm 공정을 통해 생산한다. 응용처마다 다르지만 대략 70% 수준의 수율을 유지 중인 것으로 파악됐다.

다만 I/O 다이 양산이 확정된 것은 아니다. 파운드리 업계 관계자는 "AMD가 삼성전자 파운드리를 통해 제품 개발을 진행한 것은 맞다"며 "다만 아직 양산 계약을 체결하지 않은 것으로 알고 있다"고 말했다. 이어 "삼성전자 단독 양산을 진행할 확률은 낮고, TSMC와 물량이 나눠질 것으로 보인다"고 설명했다.

업계에서는 이르면 올해 하반기부터 삼성전자 파운드리에서 AMD의 I/O 다이 양산이 시작될 것으로 보고 있다. AMD가 내년 중 차세대 서버용 CPU인 6세대 에픽 프로세서를 출시를 준비 중이기 때문이다.

모처럼의 대형 고객사인만큼 국내 디자인하우스, 후공정 업체들의 기대감도 커지고 있다. 삼성전자가 선단 공정에서 AMD라는 대형 고객사를 확보하면 이 레퍼런스를 활용해 추가 고객 수주를 노릴 수 있어서다.