리사 수 AMD CEO, 평택 사업장 방문해 업무협약AI 가속기 핵심 메모리 HBM4 선점 … GPU·서버 플랫폼 동시 공략CPU·데이터센터까지 확장 … 종합 반도체 역량 전면 부각20년 협력 진화 … AI 인프라 주도권 경쟁서 밀착 공조 강화
  • ▲ 이재용 회장이 18일 서울 이태원동 승지원에서 리사 수 AMD 최고경영자(CEO)와 만찬에 앞서 술잔을 들고 기념 촬영하고 있다.ⓒ삼성전자
    ▲ 이재용 회장이 18일 서울 이태원동 승지원에서 리사 수 AMD 최고경영자(CEO)와 만찬에 앞서 술잔을 들고 기념 촬영하고 있다.ⓒ삼성전자
    삼성전자가 미국 AI 반도체 기업 AMD와 차세대 AI 메모리 및 컴퓨팅 기술 전반에 걸친 협력을 대폭 확대하며 '턴키 반도체 동맹'을 강화한다. 단순 메모리 공급을 넘어 파운드리와 패키징까지 아우르는 전방위 협력으로 AI 인프라 시장 주도권 확보에 나선다는 전략이다. 이번 협력은 약 20년간 이어온 파트너십을 AI 반도체 생태계 전반으로 확장한다는 점에서 의미가 크다.

    삼성전자는 18일 평택사업장에서 AMD와 차세대 AI 메모리·컴퓨팅 기술 협력 확대를 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다. 협약식에는 전영현 삼성전자 DS부문장과 리사 수 AMD CEO를 비롯한 양사 주요 경영진이 참석했다.

    전영현 부문장은 "업계를 선도하는 HBM4와 차세대 메모리 아키텍처, 최첨단 파운드리·패키징 기술까지 삼성은 AMD의 AI 로드맵을 지원할 수 있는 독보적 턴키 역량을 보유하고 있다"고 강조했다. 

    리사 수 CEO 역시 "차세대 AI 인프라 구현을 위해서는 업계 전반의 긴밀한 협력이 필수적"이라며 "삼성의 메모리 기술 리더십과 AMD의 Instinct GPU, EPYC CPU, 랙 스케일 플랫폼을 결합하게 돼 매우 기쁘다"고 밝혔다. 리사 수 CEO는 과거에도 "삼성은 다방면에서 훌륭한 파트너"라고 평가하며 HBM 등 주요 기술 분야 협력에 대한 기대를 밝혀온 바 있다.

    이번 협약의 핵심은 차세대 고대역폭 메모리(HBM4) 공급이다. 삼성전자는 AMD AI 가속기에 탑재되는 HBM4 우선 공급업체로 지정됐으며 차세대 AI 가속기 'Instinct MI455X' GPU에 업계 최고 성능 HBM4를 탑재할 예정이다. 

    해당 GPU는 AI 모델 학습과 추론을 수행하는 데이터센터용 핵심 연산 가속기로 AI 반도체 성능 경쟁이 심화될수록 GPU와 메모리 간 설계 최적화가 중요해지는 구조다. 이에 따라 메모리 공급업체와 GPU 설계 기업 간 협력도 한층 강화되는 추세다.

    삼성전자는 지난 2월 업계 최초로 1c D램과 4nm 베이스다이 기술 기반 HBM4 양산에 돌입했으며 이를 통해 데이터 처리속도 최대 13Gbps, 최대 대역폭 3.3TB/s를 구현했다. HBM4는 단순 적층 메모리를 넘어 로직다이와 파운드리 공정 기술이 결합된 제품으로 AI 데이터센터 환경에서 요구되는 고성능·고효율 특성을 동시에 충족한다. 

    특히 4나노 공정을 적용한 로직다이는 동일 기능을 더 낮은 전압에서 구현할 수 있어 전력 효율을 높이고 신호 지연과 전력 변동성을 줄이는데 유리하다. 이처럼 HBM 경쟁은 메모리 기술을 넘어 로직 설계와 파운드리 공정까지 포함한 시스템 경쟁으로 확장되고 있다.

    양사의 협력은 메모리를 넘어 데이터센터 플랫폼 전반으로 확대된다. 삼성전자는 AMD의 AI 서버 플랫폼 'Helios'와 6세대 'EPYC' 서버 CPU 성능을 극대화하기 위해 차세대 DDR5 메모리 솔루션을 공급한다. 고성능·고효율 메모리 적용을 통해 CPU와 플랫폼 전체의 데이터 처리 성능을 끌어올린다는 구상이다.

    또 양사는 AMD 차세대 제품에 대한 파운드리 협력도 논의하기로 했다. 삼성전자는 메모리와 파운드리를 동시에 보유한 종합 반도체 기업으로 3나노 및 2나노 GAA(Gate-All-Around) 공정 등 선단 기술을 기반으로 경쟁력을 확보하고 있다. GAA 구조는 채널을 네 면에서 감싸는 방식으로 기존 FinFET 대비 전류 제어 능력을 높여 성능과 전력 효율을 동시에 개선할 수 있는 차세대 공정 기술이다. AI 반도체는 대규모 연산 특성상 전력 효율과 성능이 핵심인 만큼 첨단 공정 적용 여부가 경쟁력을 좌우하는 요소로 평가된다.

    이러한 파운드리 역량은 실제 고객 사례로도 이어지고 있다. 테슬라 차세대 AI6 칩이 삼성 파운드리 2나노 공정으로 생산될 예정인 것으로 알려지며 삼성의 차세대 공정 기술력과 양산 역량을 보여주는 사례로 평가된다.

    삼성전자와 AMD의 협력은 2007년 삼성 GDDR 메모리가 AMD 그래픽 카드에 탑재되며 시작됐다. 이후 그래픽 메모리, 모바일 프로세서, 데이터센터 메모리 등으로 협력 범위가 확대됐으며 그래픽 시장에서는 메모리 대역폭이 GPU 성능을 좌우하는 핵심 요소로 작용했다. 삼성의 고속 그래픽 메모리는 AMD GPU 성능 향상에 중요한 역할을 수행했다.

    양사는 2014년 14나노 FinFET 공정 협력, 2019년 전략적 그래픽 IP 파트너십 체결 등을 통해 협력 관계를 심화시켰다. 특히 해당 IP 협력을 통해 AMD Radeon 그래픽 아키텍처가 삼성 엑시노스에 적용되면서 모바일 환경에서도 고성능 그래픽 구현이 가능해졌다. 이후 서버용 고성능 SSD, 고용량 D램 모듈 양산, 스마트 SSD 공동 개발, CXL D램 기술 협력 등으로 협력 범위를 지속적으로 넓혀왔다.

    최근에는 AI 반도체 분야에서 협력이 더욱 강화됐다. 삼성전자는 AMD의 최신 AI 가속기 MI350X, MI355에 HBM3E 12단 제품을 공급하는 핵심 파트너로 자리잡았으며 GPU 성능을 좌우하는 메모리 대역폭 경쟁에서 중요한 역할을 했다. 과거에는 HBM-PIM 기술 협력 등을 통해 연산과 메모리를 결합한 구조 혁신에도 함께 참여한 바 있다.

    업계에서는 이번 협력을 AI 반도체 설계와 메모리 기술 간 통합이 본격화되는 신호로 보고 있다. AI 가속기 성능이 높아질수록 GPU와 HBM 간 공동 설계 중요성이 커지고 있으며 이번 협약은 AMD 차세대 AI 가속기 플랫폼을 위한 HBM4 협력 가능성을 보여주는 사례로 평가된다. 양사는 이번 MOU를 계기로 HBM4를 포함한 차세대 메모리와 파운드리, AI 가속기 설계 간 협력을 더욱 긴밀히 이어가며 AI 인프라 전반에서 시너지를 확대해 나갈 계획이다.