삼성, 엔비디아와 세계 최대 ‘반도체 AI 팩토리’ 구축한다

엔비디아 GPU 5만개 이상 도입
기존 국내 반도체 공장의 AI화
“반도체 개발·생산 새 표준 제시”

삼성전자가 엔비디아의 그래픽저장장치(GPU) 5만개 이상을 도입해 세계 최대 규모인 기존 반도체 공장을 ‘인공지능(AI)화’하겠다는 구상을 밝혔다.

삼성전자는 31일 “종합반도체 기업으로서의 역량과 엔비디아의 그래픽저장장치(GPU) 기반 AI 기술의 시너지를 통해 업계 최고 수준의 반도체 AI 팩토리를 구축하겠다”며 “반도체를 비롯한 글로벌 제조 산업의 패러다임 전환을 주도해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 지난 30일 서울 강남구 코엑스에서 열린 엔비디아 지포스 게이머 페스티벌에서 이재용 삼성전자 회장과 포옹을 하고 있다. 공동취재사진

삼성전자가 추진하는 AI 팩토리는 반도체 제조 과정에서 생성되는 모든 데이터를 실시간으로 수집해 스스로 학습하고 판단하는 지능형 제조 혁신 플랫폼이다. 삼성전자는 AI 팩토리에 대해 “설계, 공정, 운영, 장비, 품질관리 등 반도체 설계와 생성을 아우르는 모든 과정에 AI를 적용해 스스로 분석·예측·제어하는 ‘생각하는’ 제조 시스템이 구현된 스마트 공장”이라고 말했다.

삼성전자와 엔비디아의 AI 팩토리 협력은 이번이 처음이 아니다. 삼성전자는 이미 일부 공정에서 엔비디아의 플랫폼을 활용해왔다.

삼성전자는 미세 공정에서 발생할 수 있는 회로 왜곡을 AI가 실시간으로 예측·보정하기 위해 엔비디아의 AI 컴퓨팅 기술인 쿠리소(cuLitho)와 쿠다-X를 도입했다. 이를 통해 공정 시뮬레이션 속도를 기존보다 20배 높였고, 설계 정확도와 개발 속도도 동시에 향상시켰다.

삼성전자는 △설비 이상 감지 △고장 예측 △생산 일정 최적화 등에도 엔비디아의 실시간 3D 협업 및 시뮬레이션 플랫폼인 ‘옴니버스’를 도입했다. 옴니버스는 현실 제조 공장 환경을 가상 공간에 동일하게 구현하는 ‘디지털 트윈’을 구축하고 가상 환경에서 협업·시뮬레이션 등을 구현하는 플랫폼이다.

삼성전자는 옴니버스 기반 디지털 트윈 제조 환경 구현을 가속할 계획이다. 최근 반도체 개발 과정에서 디지털 트윈의 중요성이 더 커지고 있어서다. 반도체 공정, 설비 등의 실험 조건 경우의 수가 급증하면서 개발 난도가 높아진 만큼, 디지털 트윈 기반 시뮬레이션을 활용하면 개발 기간을 크게 단축하고 비용도 아낄 수 있다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자가 지난 30일 서울 삼성동 한 치킨집에서 이재용 삼성전자 회장, 정의선 현대차그룹 회장과 치맥 회동을 하고 있다. 연합뉴스

삼성전자는 이같은 AI 팩토리 인프라 구축 관련 노하우를 한국뿐 아니라 미국 텍사스 테일러 공장 등 해외 주요 생산 거점으로 확장할 예정이다. 글로벌 반도체 공급망 전체의 지능화와 효율화를 완성한다는 계획이다. 이에 업계에선 삼성전자가 이번 AI 팩토리 구축으로 반도체 개발·생산의 새로운 표준을 제시하게 될지 기대가 높아지고 있다.

삼성전자의 반도체 AI 팩토리는 제조 혁신을 넘어 국가 제조 산업이 AI 중심으로 전환되는 촉매 역할을 할 것이라는 분석도 나온다. 삼성전자는 AI 팩토리 구축 과정에서 국내 팹리스(반도체 설계전문), 장비, 소재 기업들과 전방위적으로 협력을 확대할 계획이라서다. 업계 관계자는 “삼성이 생산한 AI 메모리 반도체가 삼성의 반도체 공장 AI화를 가속하고, 이를 통해 더 나은 AI 반도체 성능을 구현하는 선순환 혁신 모델이 될 것”이라고 덧붙였다.

AI 팩토리 구축 과정에서 쌓은 노하우는 삼성이 10년째 진행 중인 ‘스마트공장’ 사업에도 적용될 전망이다. 스마트공장 사업은 삼성전자가 중소기업의 제조 경쟁력 향상을 위해 기존 중소기업 공장을 지능형 스마트 공장으로 고도화하는 프로젝트다.