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TSMC, 美서 4나노 칩 생산 시작…"대만 같은 수율·품질"

세계 최대 반도체 위탁생산(파운드리) 업체 대만 TSMC가 미국 애리조나 공장에서 4나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1m) 공정으로 칩을 양산하기 시작했다고 지나 라이몬도 미국 상무장관이 밝혔다. 나노는 반도체 회로 선폭을 뜻하는 단위다. 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빠른 고성능 반도체를 생산할 수 있다. 라이몬도 장관은 11일(현지시간) 영국 로이터통신과의 인터뷰에서 “미국 역사상 처음으로 미국 땅에서 4나노 칩을 만들고 있다”며 “미국 노동자가 대만에서와 같은 수율과 품질로 첨단 4나노 칩을 생산한다”고 말했다. 그는 “한 번도 이런 적이 없어 많은 사람이 안 된다고 생각했던 일”이라며 “조 바이든 행정부가 큰 성과를 이뤘다”고 강조했다. 바이든 행정부는 미국에 반도체 공장을 지은 TSMC에 보조금 66억 달러(약 9조7천억원)를 주기로 지난해 11월 확정했다. TSMC는 세계에서 가장 진보된 기술도 미국에서 활용하기로 했다. 2028년 애리조나 공장에서 2나노 공정으로 생산할 예정이다. 현재 최첨단 기술은 3나노 공정이다. TSMC는 2나노 기술을 사용할 공장을 추가 건설하고자 미국 투자 규모를 250억 달러에서 650억 달러로 늘렸다고 로이터는 전했다.

2025.01.13 15:14유혜진

TSMC, 새해 1분기 美공장서 4나노 반도체 양산 개시

세계 최대 반도체 위탁생산(파운드리) 업체 대만 TSMC가 새해 1분기 미국 공장에서 제품을 양산한다고 대만 일간지 자유시보가 29일(현지시간) 보도했다. 소식통에 따르면 TSMC는 최근 미국 애리조나 피닉스 1공장(P1)의 1단계(1A) 구역에서 회로 선폭 4나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1m) 공정 기술을 채택한 웨이퍼를 양산할 준비를 하고 있다. 나노는 반도체 회로 선폭을 의미하는 단위로, 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빠른 고성능 반도체를 생산할 수 있다. TSMC는 새해 1분기 피닉스 1공장 1단계 구역에서 일단 12인치(300㎜) 웨이퍼를 월 1만장 생산할 계획이다. 이어 새해 중순 1공장 1단계 시설을 100% 가동해 월 2만장을 만들기로 했다. 여기서 만든 제품은 애플·엔비디아·AMD·퀄컴에 공급된다. 소식통은 TSMC가 지난 4월부터 이들 고객사용 인공지능(AI)·고성능컴퓨팅(HPC) 제품을 시험 생산하고 있다고 전했다. TSMC는 피닉스 1공장의 2단계(1B) 구역도 완공했다. 소식통은 TSMC가 이곳에 장비를 설치하고 있다며 새해 중순부터 양산할 예정이라고 설명했다. TSMC는 피닉스 2공장(P2)과 3공장(P3)도 짓고 있다. 2공장에서는 2028년 2나노 생산을, 3공장은 2030년 말이 되기 전에 2나노나 A16(1.6나노 공정) 생산을 계획한다고 소식통은 전했다. TSMC 애리조나 공장 면적은 445만㎡(약 135만평)로 알려졌다. 대규모 반도체 공장과 연구시설 등이 함께 있다.

2024.12.30 10:53유혜진

"TSMC, 美애리조나서 엔비디아 AI칩 '블랙웰' 생산 논의"

대만 주요 파운드리 TSMC가 미국 애리조나 신규 팹에서 엔비디아의 최신형 AI 가속기 '블랙웰' 시리즈를 양산하는 방안을 논의 중이라고 로이터통신이 5일 보도했다. 블랙웰은 엔비디아가 지난 3월 공개한 최신형 AI 반도체다. TSMC의 4나노미터(nm) 공정을 기반으로 총 2천80억개의 트랜지스터를 집적했다. 이는 기존 GPU 대비 2배가량 많은 것으로, 2개의 GPU 다이(Die)를 10TB(테라바이트)/s의 빠른 데이터 전송 속도로 연결했기 때문에 가능한 수치다. 지금까지 블랙웰은 TSMC의 대만 공장에서 제조돼 왔다. 이번 논의가 현실화되는 경우, TSMC는 미국 내 파운드리 사업 확대에 박차를 가할 수 있을 것으로 전망된다. 현재까지 TSMC는 현지 공장에서 애플, AMD 등을 고객사로 확보한 것으로 알려졌다. 앞서 TSMC는 미국 애리조나주에 650억 달러(한화 약 90조원)를 투자해 첨단 반도체 공장 3개를 건설하기로 했다. 이 중 1공장은 지난 9월부터 4나노 공정으로 웨이퍼를 투입해 시생산을 시작하고 있다. 다만 애리조나 공장은 블랙웰 칩의 전공정 양산만을 담당할 예정이다. TSMC의 첨단 패키징 기술인 'CoWoS'를 양산할 생산라인이 없기 때문이다. CoWoS는 TSMC가 자체 개발한 2.5D 패키징 기술로, 칩과 기판 사이에 인터포저라는 얇은 막을 삽입해 패키징 면적을 줄이고 칩 간 연결성을 높였다. 로이터는 "TSMC가 애리조나에서 엔비디아 블랙웰 칩을 생산할 계획이지만, 칩은 여전히 패키징 공정을 위해 대만으로 다시 운송돼야 한다"며 "TSMC의 CoWoS 생산능력은 모두 대만에 있다"고 설명했다. 한편 TSMC는 지난달 미국 상무부와 반도체 공장 건설 보조금·대출에 대한 구속력 있는 계약 협상을 마쳤다. 앞서 TSMC는 지난 4월 총 66억 달러 규모의 지보조금을 받기로 미국 상무부와 잠정 합의한 바 있다.

2024.12.06 10:21장경윤

TSMC, 내달 美 팹 준공식…4나노 공정 정식 생산

세계 1위 반도체 파운드리(위탁생산) 회사 대만 TSMC가 내달 미국 애리조나 공장에서 회로 선폭 4나노미터(1㎚=10억분의 1m) 공정 기술을 쓴 실리콘 원판(Wafer)을 생산한다고 대만 타이완뉴스가 4일(현지시간) 보도했다. 타이완뉴스에 따르면 TSMC는 다음 달 6일 애리조나에서 1공장 완공식을 열기로 했다. 지름 300㎜(12인치) 웨이퍼를 첫 출시한 뒤 내년 1분기께 양산할 예정이다. 타이완뉴스는 TSMC가 올해 하반기 4나노를 애리조나 1공장에서 양산할 계획이었으나 내년 1분기로 미뤄졌다고 설명했다. 2공장에서 역시 2026년 3나노 칩을 생산하려 했지만 2028년으로 연기됐다고 덧붙였다. 3공장에서는 2030년 2나노나 A16(1.6나노) 생산을 계획하고 있다고 언급했다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 대유행한 뒤 인력이 부족해 일정이 지연됐다는 분석이다. 반도체 회로 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빨라지는 만큼 기술 수준이 높다고 평가된다. TSMC 애리조나 공장 부지 면적은 445만㎡(약 135만평)다. TSMC는 2021년부터 이곳에 400억 달러(약 53조원)를 투자했다. TSMC의 애리조나 공장은 대형 반도체 공장과 연구시설 등이 접목돼 클린룸 규모가 업계 2배에 달한다고 타이완뉴스는 소개했다. 다음 달 6일 1공장 완공식에는 모리스 창 TSMC 설립자를 비롯해 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO), 리사 수 AMD 사장 등 고객이 참석할 것으로 알려졌다.

2024.11.04 17:27유혜진

세미파이브, 하이퍼엑셀과 4나노 AI칩 양산 계약 체결

반도체 설계 솔루션 회사 세미파이브는 하이퍼엑셀과 생성형 인공지능(AI) 반도체 베르다(Bertha)의 양산 계약을 체결했다고 11일 밝혔다. 베르다에는 4나노 공정 기술이 적용될 예정이며, 2026년 1분기 양산을 목표로 하고 있다. 하이퍼엑셀은 트랜스포머 기반 거대 언어 모델(LLM)에 특화된 AI 반도체인 레이턴시 프로세싱 유닛(LPU, LLM 처리장치)를 개발했다. 이 제품은 세계 최초로 LLM 추론에 특화된 반도체 LPU로 저비용, 저지연, 도메인 특화가 장점이다. LLM 추론 부문에서 현존하는 최고의 그래픽 처리 장치(GPU) 대비 성능은 최대 2배, 가격 대비 성능은 19배 향상되어 기존 고비용 저효율 GPU를 대체할 대항마로 떠오르고 있다. 세미파이브는 SoC 플랫폼과 ASIC 설계 솔루션을 전문으로 하는 회사다. 최근에는 AI 반도체 전문 SoC 설계 플랫폼을 개발하는 데 주력하고 있으며, AI 커스텀 반도체에 대한 고객 수요에 대응해 로드맵을 확장할 계획이다. 이를 위해 업계 최고의 파트너들과 협력하며 SoC 칩렛 플랫폼도 적극적으로 개발하고 있다. 김주영 하이퍼엑셀 대표는 “SoC 플랫폼과 포괄적인 ASIC 설계 솔루션을 제공하는 세미파이브와 협력해 양산을 목표로 베르다를 개발하게 돼 기쁘다”며 “이를 통해 데이터센터의 운영 비용을 크게 절감하고 LLM이 필요한 다른 산업 분야로 사업 범위를 확장할 수 있을 것"이라고 말했다. 조명현 세미파이브 대표는 “하이퍼엑셀은 LLM을 위한 가장 효율적이고 확장 가능한 LPU 기술을 보유한 회사다. LLM 연산에 대한 수요가 급증함에 따라 하이퍼엑셀은 글로벌 프로세서 인프라의 새로운 강자가 될 잠재력을 가지고 있다"며 “하이퍼엑셀의 기념비적인 AI칩 베르다의 양산 파트너가 되어 매우 기쁘고, 세미파이브 플랫폼을 기반으로 또 하나의 혁신적인 성공 사례에 기여하게 돼 기대가 크다”고 강조했다.

2024.10.11 08:50장경윤

베테랑만 모였다...AI 반도체로 자율주행 꿈꾸는 보스반도체

"자동차에 특화된 AI 반도체로 미래 자동차의 자율주행을 실현하겠습니다." 보스(bos)반도체를 이끄는 수장 박재홍 대표는 첫 결과물인 차량용 반도체 NPU 가속기 'N1'의 연내 출시를 앞두고 이 같이 포부를 밝혔다. 차량용 반도체 팹리스 보스반도체는 지난 2022년 5월 설립돼 올해 3년차에 들어선 스타트업이다. 비록 몸집은 작지만 강력한 기술력을 바탕으로 글로벌 자동차 시장에서 주목받고 있다. 보스반도체는 성장 가능성을 높이 평가받아 창업 초기에 현대자동차로부터 투자를 받으며 든든한 지원군을 확보했다. 이를 포함해 올해 6월 기준 누적투자금은 250억원에 달한다. 또 회사는 지난해 10월 '반도체의 전설' 짐 켈러 CEO가 이끄는 캐나다 인공지능(AI) 기업 텐스토렌트와 NPU(신경망 처리장치) IP(설계자산)을 공급받는 협력을 체결하며 기술 개발에 총력을 기울이고 있다. 박재홍 대표는 삼성전자 파운드리 부사장 출신으로 약 23년간 삼성전자에서 파운드리 및 엑시노스 SoC(시스템온칩) 설계 현업에서 잔뼈가 굵은 시스템반도체 전문가다. 현재 총 130명으로 구성된 보스반도체의 설계 인력의 대다수는 20년 이상 경력의 석박사 출신 인재들로 꾸려져 있어 회사는 기술력에 자신감을 보인다. ■ 첫 NPU 'N1' 12월 출시, 2026년 양산…LLM AI 모델 지원 보스반도체는 지난 5월 차량용 반도체 NPU 가속기 N1을 삼성전자 파운드리 5나노 공정으로 테이프아웃 완료하고, 오는 12월 샘플 출시를 앞두고 있다. 테이프아웃(Tpe-Out)은 제품 설계를 마치고 파운드리 업체에 위탁생산을 위한 일련의 준비 과정을 마쳤다는 의미다. 보스반도체의 N1 칩은 자동차 안전등급 ASIL-B인증을 받은 후 2026년 9월 양산될 예정이다. 박재홍 대표는 "올해 말 N1 칩 샘플이 나오면 고객사와 검증하는 PoC(Proof of Concept)를 진행할 예정이다. N1 칩은 자율주행뿐 아니라 LLM(대규모 언어 모델)을 포함한 AI 모델을 지원할 수 있어서 특징이다"라고 말했다. N1 칩은 최대 400TOPS(1초당 1조번 연산)의 AI 연산 처리 속도와 12TOPS/W(와트)의 전력 효율을 자랑한다. 또 PCIe(PCI 익스프레스) 5세대와 CXL(컴퓨트익스프레스링크)인터페이스를 지원하고 LPDDR5/5X 메모리를 사용한다. 그는 "자율주행 3레벨과 동시에 차량내 AI 및 LLM을 지원하는 자동차는 1~2년 내에 시장에 출시될 전망이다. 현재 대다수의 차량이 음성인식 기능을 지원하지만, 정확도가 떨어지고 인터페이스가 단순해서 활용 범위가 제한적이다. 하지만 LLM은 차량과 운전자 간의 인터페이스를 대폭 개선할 수 있어 업계에서 기대가 크다. 반면 자율주행 레벨4 이상의 자동차 개발은 다소 속도가 느려지고 있어 완전 자율주행에 도달하려면 시간이 더 필요할 것"이라고 설명했다. ■ 텐스토렌트와 협력…AI 모델 유연성에서 강점 N1 칩에 텐스토렌트 NPU IP의 적용은 보스반도체가 글로벌 경쟁력 확보에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 박재홍 대표는 "텐스토렌트 NPU IP는 높은 계산 성능과 RISC-V 사용으로 저전력 측면에서 우수하고, 무엇보다 제품 응용과 AI 모델 지원이 매우 유연하다는 점이 가장 큰 장점이다. 특히 현재 시장에 나와 있는 수 많은 AI모델을 구동하는데 있어 필수적인 소프트웨어(SW) 지원은 타 기업들이 다소 어려움을 겪고 있는 분야다. 하지만 텐스토렌트는 자체 AI 컴파일러와 소프트웨어 스택으로 시장에 있는 각종 자율주행을 위한 AI 알고리즘 뿐만 아니라 LLM을 포함해 앞으로 나올 모든 AI모델을 지원하기에 고객사가 쉽게 저희 N1 반도체를 사용해 AI 기능을 구현할 수 있어서 장점이다"고 설명했다. 이어 그는 “또한 텐스토렌트의 SW 지원 뿐만 아니라 보스반도체의 자체 NPU SW팀이 고객의 AI 모델에 추가 SW 솔루션을 지원해 맞춤형 AI NPU 구동이 가능하게 고객을 지원할 계획이다"고 덧붙였다. ■ 연내 독일 지사 설립…내년 4나노 공정 'A1 개발' 착수 보스반도체는 연말 N1 출시에 발맞춰 글로벌 시장에서 본격적인 영업활동을 하기 위해 3분기 중 독일 지사를 설립할 예정이다. 내년에는 주요 국가에 지사를 추가 설립하기로 했다. 또 내년 차세대 제품으로 ADAS 통합형 애플리케이션 프로세서(AP) A1 개발에 착수한다는 계획을 전했다. 박 대표는 "A1은 삼성전자 4나노 공정 기반 칩으로 내년 개발에 들어가 2026년 1분기 샘플을 출시할 예정이다. A1은 N1과 달리 원칩(One-Chip)이다. 칩 안에 CPU 및 카메라 프로세싱 엔진 등이 다 탑재돼 있어서 이 칩 하나만으로 자율주행을 가능하게 한다"고 말했다. 보스반도체는 신규 칩 개발을 위해 현재 130명(한국 90명, 베트남 40명)의 개발 인력을 연말까지 180명으로 확대할 계획이다. 박 대표는 "보스반도체는 삼성전자를 비롯해 글로벌 반도체 기업에서 20년 이상의 경험을 가진 시스템반도체 설계 및 소프트웨어 개발 베테랑들이 모여 있는 곳"이라며 "이런 경쟁력을 바탕으로 개발자들이 자신의 실력을 성장시킬 수 있는 환경을 제공하고 있다. 많은 관심을 부탁 드린다"고 전했다. ■ 박재홍 보스반도체 대표 프로필 ▲1965년생 ▲학력- 텍사스대(UT Austin) 전기전자컴퓨터공학 박사- 서울대 전자공학 석사- 서울대 전자공학 학사 ▲주요경력- 1998~1998년 IBM CPU 디자인- 1999년 삼성전자 시스템LSI사업부 SOC(시스템온칩)개발실 입사- 2019~2022년 삼성전자 파운드리사업부 및 시스템LSI 부사장

2024.07.15 16:53이나리

삼성전자, AI 반도체 '마하-1' 4나노 공정 검토...개발인력 충원

삼성전자가 올 하반기 양산을 목표로 자체 개발하는 AI 반도체 '마하-1'에 4나노(㎚·10억분의 1m) 공정 적용을 검토 중인 것으로 파악된다. 또 오토모티브 반도체 개발 인력의 상당수를 마하-1 개발팀으로 충원하는 등 개발에 총력을 기울이고 있는 것으로 전해진다. 9일 업계에 따르면 삼성전자는 마하-1에 삼성 파운드리의 4나노 공정 적용을 긍정적으로 검토 중이다. 마하-1은 삼성전자가 처음으로 개발하는 AGI(범용인공지능) 전용 칩이다. 업계 관계자는 "마하-1은 현재 4나노 공정 개발이 검토되고 있으며, 5나노 공정으로 개발될 가능성도 열려 있다"라며 "조만간 마하-1은 MPW(멀티프로젝트웨이퍼)에 들어갈 계획이다"고 말했다. 통상적으로 반도체는 MPW 과정을 통해 시제품을 생산한 다음 대량 양산으로 들어간다. 삼성전자는 마하-1을 올해 말에 출시하고, 마하-1이 탑재된 AI 가속기를 내년 초에 선보인다는 계획이다. 이미 고객사로 네이버를 확보하고 공급 수량을 조율 중이다. 마하-1은 엔비디아 중심으로 구축된 AI 반도체 시장에서 '게임 체인저'로 부상할 수 있을지 여부에도 주목된다. 마하-1은 개발자가 설계를 변경할 수 있는 프로그래머블 반도체(FPGA)로, 그래픽처리장치(GPU), 고대역폭메모리(HBM)로 구성된 엔비디아의 AI 가속기와 달리 삼성전자가 자체 개발한 프로세서와 저전력(Low Power) D램을 한데 묶는 방식으로 설계됐다. 경계현 삼성전자 DS부문(반도체) 대표이사 사장은 지난 3월 주주총회에서 마하-1 개발을 처음으로 언급하며 "마하-1은 여러 가지 알고리즘을 써서 메모리와 GPU 사이에 데이터 병목현상을 8분의 1 정도로 줄이고 전력 효율을 8배 높이는 것을 목표로 개발 중이다"며 "LLM(Large Language Models, 거대언어모델) 추론이 가능하다"고 말했다. 삼성전자가 마하-1 생산으로 검토 중인 4나노 또는 5나노 공정은 극자외선(EUV) 기술을 사용하는 첨단 공정으로 주로 AI, 고성능컴퓨팅(HPC), 모바일 분야의 반도체를 생산하는 데 쓰인다. 일례로 엔비디아의 'H100'은 4나노 공정에서 생산됐고, 인텔이 올해 3분기에 출시하는 '가우디3'는 5나노 공정으로 만들어진다. 국내 AI 스타트업인 퓨리오사AI의 '레니게이드'는 5나노, 리벨리온의 '아톰'은 5나노, '리벨'은 4나노, 사피온의 'X430'은 5나노 공정으로 양산 및 개발 중에 있다. 삼성전자는 마하-1 개발 인력을 충원하며 개발에 속도를 내고 있다. 최근 시스템LSI사업부의 오토모티브 반도체 개발 인력을 마하-1 개발팀으로 충원한 것으로 전해진다. 앞서 지난 4월 삼성전자는 '2024년 DS(반도체)부문 경력사원 채용(AGI 분야)' 공고를 내고 8개 직무에서 마하-1 개발에 투입될 직원을 모집했다. 또 올초 삼성전자는 AGI 반도체를 개발하기 위해 미국과 한국에 AGI 컴퓨팅랩을 설립했다. AGI 컴퓨팅랩은 마하1 칩 개발을 담당하며, 구글 텐서처리장치(TPU) 개발자 출신 우동혁 박사가 AGI 컴퓨팅랩을 이끈다.

2024.05.09 17:49이나리

TSMC, 가격 낮춘 '4나노 공정' 내년 양산...삼성·인텔 격차 벌린다

대만 TSMC는 내년에 가격이 최대 8.5% 낮아진 '가성비' 4나노미터(nm) 공정 서비스를 제공할 예정이다. 이를 통해 TSMC는 파운드리 고객사를 확대해 삼성전자와 인텔과의 경쟁에서 선두를 유지한다는 전략이다. TSMC는 최근 미국 캘리포니아 주 산타클라라에서 열린 'TSMC 2024 테크놀로지 심포지엄'에서 4나노 공정 'N4C' 기술을 공개했다. N4C은 기존 'N4P' 공정을 개선한 기술로 5나노급 노드 제품군에 속한다. N4C는 기존 공정보다 표준 셀, S램 셀 재설계, 일부 설계 규칙 변경, 마스킹 레이어 수 감소 등의 개선을 통해 생산 복잡성이 감소했다. 또 비용도 기존 4~5나노 공정 대비 최대 8.5%의 생산비용을 절감할 수 있다. 또한 N4C는 N4P와 동일한 웨이퍼 결함 밀도에도 다이 면적 감소로 더 높은 수율을 제공한다. TSMC는 내년부터 N4C 공정에서 칩을 대량 양산할 예정이다. TSMC의 비즈니스 개발 담당 케빈 장(Kevin Zhang) 부사장은 "5나노(N5)에서 4나노(N4)로의 전환으로 4% 밀도 향상을 달성했고, 트랜지스터 성능도 지속적으로 개선되고 있다"라며 "고객은 N4C 공정을 통해 비용을 절감할 수 있다"고 말했다. 첨단 공정에 속하는 4나노 공정은 수익성이 높다. 올해 1분기 기준 TSMC 매출에서 4~5나노 공정이 차지하는 비율은 37%로 회사 매출의 가장 많은 부분을 차지한다. 4~5나노 공정의 주요 고객사로는 엔비디아, AMD, 애플 등이 대표적이다. 엔비디아가 지난 3월 발표한 AI 가속기 B100 GPU도 TSMC 4나노 공정에서 생산된다. 반면 TSMC의 가장 첨단 공정인 3나노의 매출 비중은 9%로 아직 미비하다. 3나노 공정은 캐파가 아직 많지 않을뿐더러 스마트폰용 AP 등에 주문이 집중돼 있기 때문이다. 또 3나노 공정은 4나노 공정보다 약 1.8~2배 비싼 것으로 알려진다. TSMC는 가격을 낮춘 4나노 공정을 제공함으로써 팹리스 고객사에 가격 부담을 낮추고, 삼성전자와 인텔과 고객 경쟁에서 우위를 차지할 것으로 기대한다. 반도체 업계에 따르면 통상 삼성전자의 파운드리 가격은 같은 공정에서 TSMC 보다 저렴하다. 파운드리 후발주자인 삼성전자는 TSMC와 경쟁을 위해 고객에게 가격 부담을 낮추는 전략을 펼친 것이다. 그러나 TSMC가 가성비 높은 4나노 공정 서비스를 시작함에 따라 고객 유치에 유리해질 가능성이 높아졌다. 한편, TSMC는 이번 심포지엄에서 1.6나노(16A) 공정 기술 로드맵도 처음으로 공개했다. TSMC는 2026년 하반기부터 1.6나노 공정으로 반도체를 생산할 계획이라고 밝혔다. 경쟁사인 인텔은 올해 말부터 1.8나노(18A) 공정 양산에 착수한다. 삼성전자는 내년에 2나노(SF2), 2027년에는 1.4나노 공정을 양산할 예정이다.

2024.04.26 14:22이나리

유럽서 2천억 선주문 '잭팟'...토종 팹리스 소테리아 "올해 삼성서 4나노 양산"

"소테리아는 사전 고객 확보와 선주문 계약과 개발비를 지원받아 주문형 반도체 칩을 설계하고 양산하는 CSSP(Customer Specific Standard Product) 팹리스 기업 입니다. 안정적이고 명확한 비즈니스 모델을 추구하기 때문이죠." 국내 팹리스 스타트업 소테리아는 2018년 설립된 초저전력 고성능컴퓨팅(HPC) 가속기 업체다. 최근 국내서 이슈되는 퓨리오사AI 등 3사 AI 반도체 스타트업이 엔비디아와 경쟁을 목표로 초대형 데이터센터를 겨냥한 AI 가속기에 주력한다면, 소테리아는 대형 및 중소 데이터센터를 타겟으로 맞춤형 HPC 가속기를 공급한다는 점에서 차별화를 뒀다. 즉, 틈새 시장(니치마켓) 공략을 통해서 안정적으로 고객과 시장을 확보해나가는 것이 사업 전략이다. 소테리아가 주력하는 분야는 초저전력 HPC 가속기 ASIC(주문형반도체)와 컴퓨트익스프레스링크(CXL) 기반 니어 데이터 프로세싱(NDP) 메모리 솔루션이다. 소테리아는 0.3V 저전력의 HPC 가속기 '아르테미스(Artemis)'를 올해 4월 말 삼성전자 파운드리 4나노미터(mn) 공정에서 웨이퍼를 투입하는 테이프아웃(Tape Out)을 진행하고, 10월께 양산할 예정이다. NDP 메모리 '에클레시아(Ecclesia)'는 올해 설계 검증해서 2026년 테이프아웃이 목표다. 소테리아가 양산 전 시제품을 만드는 통상적인 과정인 멀티프로젝트웨이퍼(MPW) 없이 바로 싱글 테이프아웃을 할 수 있는 배경은 유럽과 북미 고객사들로부터 170만 달러(약 23억원)의 1차 개발 지원금을 수취하고, 2000억원의 공급 계약을 체결해 일부 선수금을 받았기 때문이다. 주요 고객사로는 영국 블록체인 업체 '아르고', 스위스 데이터센터 비즈니스 업체 'ACME' 등이 있다. 이는 소테리아를 창업한 김종만 대표가 2021년부터 유럽 전역을 직접 발로 뛰며 영업한 노력의 성과다. 그 결과 소테리아는 반도체 스타트업 업계에서 이례적으로 바로 대량 물량 생산에 돌입할 수 있었다. 김 대표는 "반도체 비즈니스는 기술도 물론 중요하지만 스타트업 입장에서는 기술 마케팅과 양산 개발력이 더 중요하다. 고객이 있어야 제품이 있고 고객 요구사항을 맞춰주는 것이 진정한 기술력이라고 생각한다"며 "소테리아는 고객사들로부터 주문을 받고 협업을 통해서 고객사 니즈와 밸류 체인에 잘 맞는 경쟁력 있는 칩을 제작하는 진정한 ASIC 업체다"라고 강조했다. 김종만 대표는 서울대학교 전기공학부를 졸업하고 LG전자 선임연구원으로 경력을 쌓았다. 이후 다시 학업에 올라 펜실베니아 주립대학 전기공학 석사 및 컴퓨터공학 박사를 취득하고, 조지아 공대 전기컴퓨터공학부 교수로 재직한 반도체 전문가다. 현재 소테리아 개발 인력은 20명 정도다. 이 중 삼성전자 출신 개발자가 80%에 달하고, 10명은 반도체 실무 경력이 20년 이상인 베테랑들로 꾸려져 있다. 다음은 김종만 대표와 일문일답이다. Q. 소테리아 칩의 개발 계획(로드맵)이 궁금하다. "소테리아는 현재 두 가지 프로젝트를 진행 중이다. 0.3V 저전력의 HPC 가속기 '아르테미스(Artemis)'는 올해 4월말 테이프아웃을 거쳐 10월에 삼성전자 4나노 공정에서 양산할 예정이다. 국내에서 삼성전자 4나노 싱글 테이프아웃은 소테리아가 최초라는 점에서 자긍심이 있다. 이 칩은 북미, 유럽 고개사들로부터 2천억원 이상 수요를 확보했다. 또 중소형 데이터센터 시장을 겨냥하는 CXL 기반 NDP 메모리 '에클레시아(Ecclesia)'는 올해 설계 검증해서 2026년 테이프아웃이 목표다. 향후 계획으로는 차세대 2나노 공정으로 아르테미스를 2025년 말에 테이프아웃하고, 2026년 양산을 목표로 하고 있다. 파운드리는 삼성전자가 유력하다. 3세대 AI 뉴로모픽 반도체(NPU)는 2025년 샘플을 공급하려고 한다." Q. 초저전력 HPC 가속기 '아르테미스'가 친환경 데이터센터를 공략하는 이유는? "통상적으로 4나노 공정들은 0.75볼트(V) 전압을 쓰는데, 소테리아의 HPC 가속기 '아르테미스'는 0.3V를 사용해 초저전력 구현이 강점이다. 우리는 칩을 초저전력으로 구동하기 위해 Arm, 시놉시스의 라이브러리를 사용하지 않고 독자 개발했다. 0.3V 아르테미스는 이머전 쿨링(Immersion Cooling)을 사용하는 친환경 데이터센터에 수요가 높을 것으로 기대된다. 최근 생성형 AI 등으로 데이터를 많이 사용하게 되면서 데이터센터의 전력을 많이 소모하고 있다. 이에 메타, 구글, 마이크로소프트 등의 신규 데이터센터는 냉각으로 전력을 40% 낮춰주는 이머션 쿨링을 구축하는 이유다." Q. 중대 및 소형 데이터센터 시장에 맞춤형 칩을 공급한다던데? "냉정하게 엔비디아가 타깃하는 하이퍼 스케일 데이터센터 시장에서 경쟁하는 것은 중단기적으로 승부 보기가 어렵다고 판단했다. 우리는 나스닥에 있는 수많은 미국 금융 업체, 중대형 데이터센터 클라우드 시장을 공략해 맞춤형 가속기 칩을 공급한다는 전략을 세웠다. 경쟁사와 차별점은 고객사들로부터 알고리즘, 스펙, 프로토콜, 워크로드 등을 직접 받아서 협업하며 최적의 칩을 설계하고 가격 경쟁력, 전력 효율 및 유지 보수에도 뛰어난 CSSP(Customer Specific Standard Productor)를 양산 공급한다는 것이다. 신생 회사로서 고객사로들부터 개발비 지원 및 선수금 확보를 만들어 가는 과정은 험난하고 혹독한 검증을 통해야만 한다. 이 과정에서 임직원 모두의 헌신과 팀웍이 더욱 빛나는 한해가 되고 있다." Q. 인텔과도 파운드리 협력 논의가 있었다고 하는데, 삼성을 사용하는 이유는? "아무래도 대형 물량 양산 가능성에 인텔 뿐만 아니라 TSMC와도 논의가 있었다. 하지만 일정이나 경험 등에서 조금씩 리스크(risk)가 있었고 당사의 첫 제품인 만큼 정말 긴말한 파트너쉽 없이는 양산에 성공할 수 없다고 판단했다. 저희 임직원이 대부분 삼성 출신이며 또한 해외에 있는 파운드리사 보다는 삼성과 비교할 수 없을 정도로 긴밀하게 협력이 가능했고 지금 개발 완료를 목전에 두고 있으며 여러 협력사에서도 당사의 제품이 경쟁사와 대등한 수준으로 높게 평가 하고 있다. 4나노 뿐만 아니라 다음 2나노 제품도 삼성과 협력을 기대하고 있다."

2024.02.26 14:04이나리

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