AI, 삼성전자 TSMC 3나노로 NVHBM 베이스다이 생산 보도

안녕하세요, JS입니다.
삼성전자가 엔비디아의 맞춤형 메모리 'NVHBM'의 핵심 부품인 베이스다이를 경쟁사 TSMC의 3나노 공정으로 만들기로 했다는 보도가 나왔습니다.
삼성 파운드리와 TSMC가 라이벌인 데다, 메모리 3사가 한꺼번에 엮여 있어서 업계 반응이 큰 소식입니다.
다만 아직 삼성, TSMC, 엔비디아의 공식 발표는 없고, 보도 단계의 내용이라는 점을 먼저 말씀드립니다.
이 글은 서울경제가 먼저 보도한 내용을 다룬 해외 매체 기사와, 8월 말 엔비디아의 NVHBM 공개를 다룬 기사들을 대조해 썼습니다.
제가 직접 열어 확인한 자료만 근거로 삼았고, 열람이 안 되는 기사는 인용하지 않았습니다.
제 해석은 따로 표시했습니다. 이 글은 투자 권유가 아닙니다.
✅ 핵심 요약 먼저 짚고 가겠습니다
- 보도 내용 : 삼성전자가 엔비디아의 NVHBM 베이스다이를 TSMC 3나노 공정으로 생산하는 데 동의한 것으로 보도됨 (서울경제 보도, 해외 매체가 인용)
- 엔비디아 요청 : 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 3사에 TSMC 3나노 사용을 요청. 목적은 성능 일관성과 검증 절차 단순화
- 삼성 유지 부분 : 코어다이는 자체 6세대 1c D램 공정으로 계속 생산, AMD 등 다른 고객용 표준 HBM4E도 자체 생산
- NVHBM : 엔비디아가 8월 말 공개한 맞춤형 HBM 구조. 메모리 컨트롤러를 베이스다이로 옮김
- 엔비디아 주장 : 표준 HBM4E 대비 대역폭 최대 30%, 전력 최대 15% 개선 (독립 검증 없음)
- 주의 : 공식 발표 없음, SK하이닉스와 마이크론의 수락 여부는 확인되지 않음
1. 먼저 용어부터: HBM과 베이스다이
HBM은 D램 여러 장을 수직으로 쌓아 데이터 통로를 넓힌 고대역폭 메모리로, AI 가속기 옆에 붙어 쓰입니다. 쌓은 D램 칩이 코어다이이고, 맨 아래에서 이들을 받치고 외부와 신호를 주고받는 칩이 베이스다이입니다.
기존에는 메모리 회사가 베이스다이도 직접 만드는 경우가 많았습니다. 보도에 따르면 삼성은 코어다이와 베이스다이를 모두 삼성 파운드리를 통해 자체 생산해 왔습니다. 이번 보도의 핵심은 이 베이스다이만 경쟁사 공정에 맡긴다는 점입니다.
2. NVHBM은 무엇인가
엔비디아는 8월 말 NVHBM을 공개했습니다. 확인한 기사에서 발표 날짜가 갈립니다. 네트워크월드는 8월 31일자 기사에서 엔비디아가 분기 실적 발표와 같은 날 블로그로 공개했다고 했고, 테크레이더는 8월 26일에 공개됐다고 적었습니다. 정확한 날짜는 확인하지 못해 "8월 말"로 쓰겠습니다.
핵심 구조
- 기존에는 가속기(XPU) 연산 칩 안에 있던 메모리 컨트롤러와 인터페이스(PHY)를 HBM 스택의 베이스다이로 옮겼습니다.
- 엔비디아가 설계하지만 직접 제조하지는 않으며, 여러 메모리 업체가 만들 수 있는 표준 구현을 세우겠다고 밝혔습니다.
엔비디아가 밝힌 개선 폭 (HBM4E 대비, 모두 "최대" 기준)
항목 개선
| 메모리 대역폭 | 최대 30% 증가 |
| HBM 전력 소비 | 최대 15% 감소 |
| 연산 칩 면적 | 최대 25% 추가 확보 |
| 인터페이스 면적 | 최대 67% 축소 |
이 수치는 엔비디아의 주장이고 독립 검증은 보도되지 않았습니다. "최대"라는 표현은 보장된 값이 아니라 가장 좋은 경우라는 뜻입니다. 비교 대상인 HBM4E도 아직 양산 전이라는 점을 테크레이더가 지적했습니다.
3. 누가 쓸 수 있나: 생각보다 좁은 문
NVHBM을 엔비디아 GPU 전용 메모리로 이해하기 쉽지만, 확인한 기사에서는 맞춤형 가속기를 만드는 고객까지 겨냥한 구조로 설명됩니다.
- NVHBM은 엔비디아의 NVLink Fusion 프로그램을 통해 제공됩니다. 하이퍼스케일러와 AI 기업이 자체 가속기를 만들 때 쓰도록 설계됐습니다.
- 공개 당시 파트너로 거론된 곳은 아마존의 애너푸르나 랩스가 유일합니다.
- 네트워크월드는 이 메모리를 만들 업체가 마이크론, SK하이닉스, 삼성 중 하나라고만 했고 어디인지는 밝히지 않았습니다.
- 테크레이더는 대량 출하가 2027년으로 예상되고, 그때는 HBM4E가 이미 널리 쓰이고 있을 수 있다고 전했습니다.
또 테크레이더는 같은 접근을 마벨이 2024년 12월에 이미 내놨다는 점도 짚었고, 카운터포인트리서치 닐 샤 분석가는 "기술은 새롭지 않고 유통이 새롭다"는 취지로 평가했습니다. 즉 NVHBM의 새로움은 기술 자체보다 엔비디아가 이를 표준으로 밀고 있다는 데 있다는 시각이 있습니다.
4. 이번 보도에서 확인되는 것
해외 매체 샘모바일(10월 19일자)은 서울경제(10월 18일자)를 근거로 이렇게 전했습니다.
- 삼성은 엔비디아의 요청을 받아들여 NVHBM의 베이스다이를 TSMC 3나노로 만들기로 한 것으로 보도됐습니다.
- 엔비디아는 마이크론, 삼성, SK하이닉스에 TSMC 3나노 사용을 요청했고, 목적은 일관된 성능과 단순한 검증입니다.
- 삼성은 NVHBM 코어다이를 자체 6세대 1c 공정으로 계속 만듭니다.
- AMD 등 다른 고객용 표준 HBM4E는 종전대로 자체 생산합니다.
- TSMC 생산 능력에 문제가 생길 경우를 대비해 삼성 파운드리가 대신 베이스다이를 만들 수 있는지 테스트 중이라고 합니다.
샘모바일은 이 모든 것이 보도에 기반한 것이며 삼성, TSMC, 엔비디아의 공식 발표는 아니라고 밝혔습니다. 생산량, 일정, 가격도 없습니다.
5. '처음'이라는 표현을 조심해야 하는 이유
일부 소개글에서는 "삼성이 TSMC와 HBM 제조에서 처음 협력한다"고 쓰는데, 정확히 보려면 범위를 나눠야 합니다.
샘모바일은 삼성이 경쟁 파운드리를 이용해 제조(fabrication)하는 것은 이번이 처음이지만, 과거에 TSMC를 패키징에 쓴 적은 있다고 적었습니다. 그러니 "베이스다이 위탁 생산으로는 처음으로 보도됐다"가 정확한 표현입니다. "TSMC와의 협력 자체가 처음"이라고 쓰면 틀릴 수 있습니다.
또 업계 전체로 보면 TSMC와 메모리 업체의 협력이 이번이 처음은 아닌 것으로 보입니다. 검색 결과에 2024년 4월 SK하이닉스와 TSMC의 HBM 협력을 다룬 기사(KED 글로벌, 아주경제 등)가 있었습니다. 다만 본문은 열지 못해 제목과 요약으로만 확인했고, 협력 범위가 이번 베이스다이와 같은지는 알 수 없습니다. 그래서 이 글에서는 자세히 다루지 않았습니다.
6. 제가 확인하지 못해서 뺀 것들
- "로이터가 확인했다"는 표현 : 로이터 기사는 접속이 차단되어 열지 못했습니다. 다만 해당 기사 주소의 영문 표기가 "Seoul newspaper(서울 신문)"를 인용한 형태로 보입니다. 이는 주소 문구로 보는 제 추정이고, 로이터가 독립적으로 사실을 확인한 것인지 단순 인용인지는 알 수 없습니다. 그래서 글에서 "로이터가 확인"이라고 쓰지 않았습니다.
- 일렉트로닉스 위클리 기사 : 접속이 허용되지 않아 열지 못했습니다. 본문을 근거로 쓰지 않았습니다.
- 삼성 파운드리 2nm 백업 : 샘모바일은 삼성 파운드리 백업 테스트만 언급했고 2나노는 언급하지 않았습니다. 서울경제 원문에 있을 수도 있으나 확인하지 못해 뺐습니다.
- SK하이닉스와 마이크론의 수락 여부 : 엔비디아가 요청했다는 것만 확인했고, 두 회사가 받아들였다는 보도는 열어 본 기사에 없었습니다.
- 서울경제 원문 : 직접 열어 보지 못했습니다.
7. 병목이 메모리로 옮겨 갔다는 말
여기서부터는 제 개인 의견이고, 직접 겪은 경험이 아니라 자료를 읽은 분석입니다.
① 병목이 메모리로 이동했다는 해석 GPU가 빨라질수록 데이터를 얼마나 빨리 공급하느냐가 성능을 좌우한다는 이야기는 오래된 논리입니다. NVHBM이 연산 칩의 면적을 최대 25% 확보하고 대역폭을 늘리겠다는 방향이라면, 엔비디아도 메모리를 핵심 병목으로 본다는 신호로 읽을 수 있습니다. 다만 이것은 엔비디아가 낸 수치를 전제로 한 해석입니다.
② 메모리 3사의 딜레마 엔비디아가 정한 표준을 따르면 대형 고객을 확실히 잡을 수 있지만, 설계 주도권이 엔비디아에 가고 메모리 회사는 제조 파트너로 비춰질 수 있습니다. 반대로 독자 HBM 라인업을 지키면 다른 고객에게 팔 수는 있어도 엔비디아 물량 일부를 놓칠 수 있습니다. 삼성이 NVHBM 코어다이는 만들고 표준 HBM4E는 자체 생산한다는 보도는 이 두 길을 같이 가겠다는 선택으로 읽힙니다. 이 판단은 어디까지나 제 짐작입니다.
③ 파운드리가 HBM의 변수가 된다는 점 메모리 업체가 직접 만들던 베이스다이를 TSMC에 맡긴다면, HBM 경쟁이 메모리 공정만의 문제가 아니라 파운드리 생산 능력의 문제로도 번진다는 뜻입니다. 백업 테스트 보도도 같은 맥락에서 이해됩니다.
결국 이번 소식은 하나의 확정된 사건이라기보다, 여러 업체가 얽힌 보도 단계의 움직임입니다. 공식 발표가 나오기 전까지는 확정된 사실과 구분해서 읽으시길 권합니다.
8. ❓ 자주 묻는 질문
Q. 삼성전자가 TSMC에 HBM을 맡기는 건가요? HBM 전체가 아니라 NVHBM의 베이스다이 한 부품입니다. 코어다이는 삼성이 직접 만든다고 보도됐습니다.
Q. 삼성의 일반 HBM4E도 TSMC에서 만드나요? 아닙니다. AMD 등 다른 고객용 표준 HBM4E는 자체 생산을 유지한다고 전해졌습니다.
Q. SK하이닉스와 마이크론도 TSMC를 쓰나요? 엔비디아가 3사에 요청한 것까지만 확인했고, 두 회사의 수락 여부는 확인되지 않았습니다.
Q. 공식 발표는 있었나요? 삼성, TSMC, 엔비디아 모두 공식 발표는 아직 보도되지 않았습니다.
Q. NVHBM은 언제 나오나요? 테크레이더는 대량 출하를 2027년으로 예상했습니다.
Q. 30% 대역폭 개선은 확정된 숫자인가요? 엔비디아가 HBM4E 대비 "최대" 30%라고 밝힌 수치이며 독립 검증은 없습니다.
정리하면 삼성이 엔비디아의 NVHBM 베이스다이를 TSMC 3나노로 만들기로 했다는 보도가 나왔고, 코어다이와 일반 HBM4E는 삼성이 계속 만든다고 전해졌습니다.
다만 공식 발표가 없고 SK하이닉스와 마이크론의 수락 여부, 로이터의 확인 수준은 확인되지 않았습니다.
성능 수치는 엔비디아 주장이니, 후속 공식 발표와 실제 양산 소식을 지켜보시길 권합니다.
이 글이 도움이 되셨다면 반도체에 관심 있는 분께 공유해 주세요.
정정할 내용이 있으면 댓글로 알려 주시면 확인해서 반영하겠습니다.
오늘도 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.
📌 참고 링크 모음
- SamMobile, Samsung may use rival TSMC for Nvidia's custom HBM4E base dies : https://www.sammobile.com/news/samsung-agrees-tsmc-make-custom-nvidia-nvhbm-base-die/
- Network World, Nvidia unveils alternative high bandwidth technology : https://www.networkworld.com/article/4216544/nvidia-unveils-alternative-high-bandwidth-technology-to-bolster-ai-cards.html
- TechRadar, Nvidia unveils custom high bandwidth memory : https://techradar.com/pro/nvidia-unveils-custom-high-bandwidth-memory-promising-higher-bandwidth-and-lower-power-use-but-who-will-actually-get-to-use-it