[서울=뉴스핌] 조민교 기자 = 삼성전자가 자체 인공지능(AI) 반도체 개발에 나선 앤스로픽을 차세대 2나노 고객으로 확보할 수 있을지 관심이 쏠리고 있다. 앤스로픽이 자체 AI칩 개발을 공식화한 가운데 삼성전자와 2나노 공정 및 첨단 패키징 분야에서 협력을 논의하고 있다는 보도가 나오면서다.

삼성전자 역시 최근 AI·고성능컴퓨팅(HPC) 고객으로부터 2나노 과제를 수주해 제품 설계가 진행되고 있다고 밝힌 상태다.

실제 수주로 이어질 경우 의미는 단순한 파운드리 고객 확보에 그치지 않는다. 삼성전자가 2나노 파운드리와 고대역폭메모리(HBM), 첨단 패키징을 묶어 공급한다면 글로벌 생성형 AI 기업을 대상으로 추진해온 '턴키(Turn-key)' 전략의 경쟁력을 입증할 수 있어서다.

◆ 앤스로픽 칩팀 출범…삼성 협력설 주목

6일 반도체업계에 따르면 클로드를 운영하는 앤스로픽은 미국 현지시간 5일 클로드에 최적화된 자체 반도체를 개발하기 위해 사내 칩 설계 조직을 구축한다고 밝혔다. AI 모델과 반도체를 함께 설계해 클로드의 연산 속도와 전력효율을 높이고, 빠르게 늘어나는 서비스 수요에 대응하겠다는 구상이다.

앤스로픽은 자체 칩의 개발 일정과 생산 방식, 제조 파트너는 공개하지 않았다. 다만 지난달 초 외신에서는 앤스로픽이 자체 AI칩 생산을 위해 삼성전자와 초기 협의를 진행하고 있다는 보도가 나왔다. 삼성 파운드리의 2나노 공정뿐 아니라 AI 가속기와 고대역폭메모리(HBM)를 연결하는 첨단 패키징 기술도 논의 대상에 포함된 것으로 전해졌다.

삼성전자가 지난달 30일 2분기 실적 발표에서 내놓은 설명도 주목받고 있다. 삼성전자는 당시 컨퍼런스콜에서 대형 클라우드서비스사업자와 AI·고성능컴퓨팅(HPC) 분야 고객으로부터 2나노 과제를 확보했으며, 고객사들이 제품 설계에 착수했다고 밝혔다. 올해 2나노 수주 과제 수도 지난해보다 두 배 이상 늘어날 것으로 전망했다.

앤스로픽은 클라우드서비스사업자는 아니지만, 자체 AI 연산용 반도체를 개발한다는 점에서 삼성전자가 언급한 AI·HPC 고객군에 포함될 가능성은 있다. 다만 삼성전자가 고객 이름을 공개하지 않아 앤스로픽이 실제 수주 대상인지는 확인되지 않았다.

◆ 칩 생산부터 HBM까지…삼성만의 '한 지붕' 공급

삼성전자는 앤스로픽이 자체 AI칩을 개발할 경우 2나노 공정 생산부터 HBM 공급, 첨단 패키징까지 한꺼번에 제공할 수 있다는 점을 강점으로 내세울 수 있다. AI칩을 실제 제품으로 만들려면 연산을 담당하는 칩뿐 아니라 데이터를 빠르게 공급하는 HBM과 두 반도체를 연결하는 패키징 기술이 필요한데, 삼성전자는 이 세 사업을 모두 보유하고 있다.

한 반도체 업계 관계자는 "삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론 등 메모리 3사 가운데 로직칩 사업까지 하는 곳은 삼성전자뿐"이라며 "이 때문에 업계에서도 삼성전자가 메모리와 로직을 결합한 자체 칩 사업으로 영역을 넓힐 수 있다는 관측이 나왔다"고 설명했다. 삼성전자는 메모리만 공급하는 다른 업체와 달리 연산을 담당하는 칩과 메모리, 이를 연결하는 패키징까지 한 회사 안에서 다룰 수 있다는 의미다.

자체 반도체 조직을 이제 막 구축하는 앤스로픽으로서는 회로 설계와 생산 공정 최적화, HBM 연결, 패키징과 양산 과정에서 외부 업체들의 도움이 필요할 가능성이 크다. 일반적으로는 각 단계를 맡을 설계업체와 파운드리, 메모리·패키징 업체를 따로 선정해야 하지만, 삼성전자와 협력하면 여러 과정을 한 회사 안에서 연결할 수 있다.

삼성전자가 브로드컴과 추진하는 협력도 이와 비슷한 방식이다. 고객사가 원하는 AI칩의 성능과 구조를 정하면 삼성전자가 공정 최적화를 지원하고, 2나노 생산과 HBM, 첨단 패키징을 묶어 제공하는 구조다.

◆ TSMC 경쟁·수주 범위는 변수…계약 성사 땐 반등 발판

다만 실제 수주로 이어지기까지는 여러 변수가 남아 있다. 우선 앤스로픽이 삼성전자 대신 TSMC를 선택할 가능성을 배제할 수 없다. TSMC는 글로벌 AI칩 고객과 선단 공정 양산 경험에서 삼성전자보다 앞서 있다는 평가를 받는다.

또 앤스로픽이 두 회사의 가격과 성능, 생산능력을 비교하거나 AI칩의 구성요소별로 생산업체를 나눌 가능성도 있다.

삼성전자가 생산을 맡더라도 수주 범위가 2나노 웨이퍼 제조에 한정될 수도 있다. 앤스로픽이 브로드컴과 같은 주문형반도체 전문기업에 실제 회로 설계와 검증을 맡기면 삼성전자는 완성된 설계도를 받아 칩을 생산하는 역할만 담당할 가능성이 있기 때문이다. 이 경우 설계 지원과 HBM, 첨단 패키징까지 함께 제공하는 원스톱 수주보다 계약 규모와 수익성이 작아질 수 있다.

앤스로픽 자체 칩의 사용 규모도 지켜봐야 한다. 앤스로픽은 현재 AWS의 트레이니엄을 중심으로 구글 TPU와 엔비디아 GPU, AMD 칩을 함께 사용하고 있다. 자체 칩 역시 기존 반도체를 모두 대체하기보다는 클로드의 특정 학습·추론 작업을 더 적은 비용과 전력으로 처리하는 추가 선택지로 활용될 가능성이 크다. 여러 종류의 칩을 병행해 작업별 효율을 높이고 특정 공급업체에 대한 의존도와 공급 부족 위험을 낮추려는 전략이다.

그럼에도 앤스로픽 수주가 이뤄진다면 삼성전자는 글로벌 생성형 AI 기업을 새로운 2나노 고객으로 확보하며 파운드리 사업 반등의 발판을 마련할 수 있다. 특히 칩 생산을 넘어 HBM과 첨단 패키징까지 공급할 경우 삼성전자가 강조해온 메모리·파운드리·패키징 원스톱 전략의 경쟁력을 입증하는 사례가 될 수 있다.

업계 관계자는 "만약 2나노 공정과 HBM·패키징을 묶은 수주가 성사된다면 삼성 파운드리가 글로벌 AI 고객을 확대하는 중요한 계기가 될 수 있다"고 말했다.

mkyo@newspim.com