삼성전자 파운드리에 또 빅테크 러브콜 … 구글 AI칩 수주 유력

2026.06.12.
2028년 양산 차세대 TPU
美텍사스 공장서 생산할듯
삼성 2나노 공정 경쟁력 입증

구글이 차세대 인공지능(AI) 반도체 생산 공정 일부를 삼성전자에 맡기는 방안을 검토하고 있다. 그동안 적자의 늪에 빠져 있던 삼성전자 파운드리 부문이 중요한 빅테크 고객을 추가로 확보할 것으로 예상된다.

11일(현지시간) 정보기술(IT) 전문매체 더인포메이션에 따르면 구글은 삼성전자와 차세대 텐서처리장치(TPU) 생산 협력을 논의 중이다. TPU는 구글이 클라우드 데이터센터에서 AI 학습과 추론에 사용하는 자체 설계 반도체다.

구글은 '아이스피시'라는 코드명으로 불리는 해당 10세대 TPU 제품을 2028년 양산을 목표로 개발 중이다. 구글은 핵심 연산부는 TSMC의 1.4나노 라인에서 생산하되, 메모리와 프로세서를 연결하는 부품인 입출력 다이는 삼성전자의 2나노 공정에 맡기는 방안을 고려하는 것으로 전해졌다.

입출력 다이는 연산부와 고대역폭메모리(HBM)를 연결하는 역할을 맡는다. AI 반도체는 대규모 데이터를 끊임없이 공급받아야 하므로 이 연결 구조 성능이 칩 능력에 큰 영향을 미치는 것으로 알려졌다.

구글이 물량 일부를 삼성에 맡기려는 배경에는 갈수록 심해지는 TSMC의 생산능력 부족 문제가 있다. 그동안 구글 TPU는 대부분 TSMC에서 만들어졌지만 엔비디아를 비롯한 AI 반도체 업체들이 TSMC 첨단 공정을 대거 선점하면서 경쟁이 치열해졌다.

구글이 자체 서비스뿐만 아니라 외부 고객을 대상으로 TPU 공급을 확대하면서 안정적인 생산능력 확보가 새로운 과제로 떠올랐다.

이번 협력이 성사되면 삼성전자에는 의미 있는 전환점이 될 전망이다. 삼성전자는 2005년 파운드리 사업에 진출한 뒤 2017년 전담 사업부를 출범시키며 TSMC 추격에 나섰지만 첨단 공정 분야에서는 수율과 생산 안정성 문제로 대형 고객 확보에 어려움을 겪어왔다. 구글의 차세대 AI 칩 생산에 참여하게 되면 삼성전자의 2나노 공정 경쟁력을 입증하는 대표 사례가 될 수 있다는 평가가 나온다.

삼성전자는 HBM4 개발 경쟁에서 자체 파운드리 4나노 공정을 활용해 입출력 다이를 만들어 성능을 향상시킨 바 있다. HBM에서 입출력 다이는 기존대로 메모리 반도체 라인에서 만들어지는 것이 아니라 파운드리 공정에서 제작된다. SK하이닉스의 HBM도 TSMC의 파운드리 공정에서 입출력 다이를 만든다. 업계는 이번 TPU가 삼성전자의 미국 테일러 팹에서 생산될 가능성이 높다고 보고 있다.

[실리콘밸리 원호섭 특파원 / 서울 이덕주 기자]

원호섭 기자(wonc@mk.co.kr), 이덕주 기자(mrdjlee@mk.co.kr)
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