엔비디아 요청…삼성·SK하이닉스·마이크론과 경쟁 불가피
[서울=뉴시스]이재준 기자 = 세계 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체인 대만 TSMC가 엔비디아 요청을 받아 차세대 메모리 반도체인 3차원(3D) D램 생산을 추진 중이라고 중앙통신, 과기신보(科技新報), 닛케이 신문이 7일 보도했다.
매체는 관련 사정에 밝은 소식통들을 인용해 TSMC가 인공지능(AI) 반도체 수요 급증으로 메모리 공급 부족이 심화하는 가운데 주력 사업인 로직 반도체 위탁생산을 넘어 첨단 메모리 제조 분야로 사업 확대, 3D D램 생산 계획을 마련하기 시작했다고 전했다.
소식통들에 따르면 TSMC는 첨단 메모리 반도체 제조에 진출하면 AI 하드웨어 시장에서 점유율을 확대할 수 있다고 생각한다.
생산 개시 시점과 필요한 설비를 확보하는 방법 등 구체적인 계획은 아직 정해지지 않았다고 한다.
TSMC는 전용 메모리 공장을 새로 짓는 방안과 기존 반도체 공장을 인수해 메모리 생산시설로 개조하는 방안을 검토하고 있다.
기존 공장을 인수해 용도를 바꾸는 건 미국 메모리 업체 마이크론이 올해 웨이퍼 공장 한 곳을 사들여 D램 생산시설로 전환한 사례와 유사하다.
이번 계획은 TSMC의 첨단 패키징 사업을 총괄하는 쉬궈진(徐國晉) 부사장이 주도하고 있다. 그는 대만 마이크론에서 근무한 경력이 있다.
3D D램은 전자기기에서 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리 반도체인 D램의 차세대 구조다.
기존 D램은 메모리 소자를 평면으로 배열하지만 3D D램은 소자를 칩 내부에서 수직으로 여러 층 쌓는다. 같은 면적에 더 많은 저장 소자를 배치해 용량을 늘릴 수 있는 방식이다.
삼성전자와 SK 하이닉스, 마이크론 등 주요 메모리 업체도 3D D램 기술 개발을 진행하고 있다.
현재 고성능 AI 반도체에는 여러 개 D램을 수직으로 쌓아 데이터 처리 속도와 대역폭을 높인 고대역폭 메모리(HBM)가 쓰인다. AI 서버 시장의 성장으로 HBM을 비롯한 고성능 메모리 수요가 빠르게 늘고 있다.
AI 하드웨어 시장의 확대로 메모리 반도체 공급이 부족해지고 가격도 상승하자 엔비디아 등 반도체 설계업체들이 추가 공급처 확보에 나섰다.
애플도 AI 하드웨어 수요 증대에 따른 메모리 공급 문제와 관련해 대체 공급원을 찾고 있다는 관측이다.
TSMC는 메모리 제조업체와 협력한 경험이 있다. 2024년 SK 하이닉스와 차세대 HBM 개발을 위한 제휴 관계를 맺었으며 HBM의 최하단에 배치돼 데이터 전달 등을 담당하는 베이스 다이에 TSMC의 반도체 제조 기술을 적용하기로 했다.
베이스 다이는 여러 층의 메모리칩을 연결하고 외부와 데이터를 주고받는 기반 역할을 한다.
TSMC는 수직 구조를 적용한 D램 기술과 관련한 미국 특허를 보유하고 있다. TSMC가 1990년대부터 2000년대 말까지 일반 메모리 반도체 생산에 관여한 경험도 갖고 있다.
실제로 TSMC가 첨단 메모리 제조에 진출하면 현재 메모리 시장을 주도하는 삼성전자와 SK 하이닉스, 마이크론 등과 바로 경쟁에 돌입한다.
AI 반도체에서 메모리 기술과 첨단 패키징의 결합이 갈수록 중요해지는 상황에서 TSMC의 사업 확장 여부가 반도체 업계의 관심사로 떠오르고 있다.
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