블랙웰에 FOPLP 조기 도입 고려 중인 엔비디아, 미세공정 넘어 생산 경쟁 유도하나?

IT동아

2024.05.30 19:51:23

조회 255 추천 0 댓글 0

[IT동아 강형석 기자] 2024년 5월 29일 미국 증시는 하락 마감했다. 다우산업 지수는 1.06% 하락한 3만 8441.54 포인트, S&P 500 지수는 0.74% 하락한 5266.95 포인트, 나스닥 종합 지수도 0.58% 하락한 16920.58로 마감했다. 당일 진행한 2년물, 5년물 미국 국채에 대한 결과와 미국 물가 상승에 대한 압력이 시장 불안감으로 작용한 것으로 보인다. 하지만 강한 하락세 속에서 엔비디아는 0.81% 상승한 1148.25 달러로 장을 마감했다. 나스닥 기술주 중 유일하게 상승 마감했다.

2024년 5월 29일, 나스닥 100 기술주를 보면 엔비디아를 제외하고 모든 종목이 하락 마감했다. / 출처=핀비즈

지난 실적과 10:1 액면분할 등 호재가 지금까지 이어지고 있는 듯한 엔비디아지만, 또 다른 소식이 시장의 기대감을 반영하는 것처럼 보인다. 바로 차세대 인공지능 가속기 블랙웰에 새로운 반도체 제조 공정 도입을 고려 중이라는 소식 때문이다.

TSMC의 반도체 제조 공정 중 하나인 CoWoS. / 출처=TSMC

엔비디아는 현재 TSMC의 CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate) 패키징 공정 아래에서 칩을 생산 중이다. 호퍼(Hopper) 설계 기반의 가속기 H100이 여기에 해당된다. 이 공정은 칩과 메모리를 인터포저(Interposer)라는 기판 위에 배열한 후 집적한다. 처리장치와 HBM 메모리 등 다양한 칩을 한 기판 위에 놓는 이종접합 구조인 것이다.

문제는 현재 패키징 기술로도 공급이 수요를 따라잡지 못하는 상황이다. TSMC는 지난 실적발표와 함께 칩 생산량을 늘려 나간다는 입장이지만, 폭발적으로 증가 중인 수요를 맞추기에는 부족하다는 것이다. 엔비디아가 새로운 패키징 기술 접목을 고려 중이라는 소식이 흘러나온 이유이기도 하다.

사각 웨이퍼로 ‘효율’ 높인 FOPLP, 그러나...

블랙웰에 조기 도입을 검토 중이라는 패키징 기술은 FOPLP(Fan-Out Panel Level Package)다. 현재 주로 쓰이는 기술은 WLP(Wafer Level Package) 기반으로 원형 웨이퍼 위에서 만들어진다. 네모 형태인 칩을 만드는 과정에서 주변부는 쓸 수 없다. 반면, PLP는 네모 모양의 패널을 써 칩의 면적에 따른 차이가 있어도 원형 웨이퍼 대비 생산성이 증가한다. 버려지는 면적이 줄어들기 때문이다. 원형 웨이퍼는 10~15% 정도를 쓸 수 없다면 패널은 5% 전후에 불과하다. 수율만 충분하다면 공급량 확대에 영향을 줄 가능성이 높다.

흔히 쓰는 원형 웨이퍼(우)는 주변부를 쓸 수 없지만, 패널(우)은 최대한 많은 면적 활용이 가능하다. / 출처=IT동아

문제는 블랙웰의 칩 크기다. 2024년 3월에 진행된 엔비디아 GTC 행사에서 공개된 블랙웰은 두 개의 코어를 하나로 이어 붙인 그야말로 ‘빅칩’이었다. 젠슨 황 엔비디아 CEO가 호퍼와 블랙웰 칩을 동시에 들어 올렸을 때만 보더라도 두 배 이상 면적 차이를 보인다. 큰 칩은 많은 데이터를 처리하는 데 도움이 된다. 실제 블랙웰은 호퍼 대비 최대 30배 이상 성능을 높였다고 발표해 주목받기도 했다. 동시에 수율을 걱정할 수밖에 없다.

GTC 2024에서 공개된 블랙웰(좌), 호퍼(우)와 비교해 2배 가량 큰 칩이다. / 출처=엔비디아

현재 정확한 수치는 공개되지 않았지만, H100의 수율은 높지 않은 것으로 알려져 있다. 엄청난 면적의 칩 위에 초미세공정을 적용하기 때문이다. 호퍼는 약 814㎟에 달하는 칩 속에 4나노미터 간격으로 800억 개 트랜지스터가 집적된다. 블랙웰은 호퍼 수준의 면적을 가진 칩 2개를 붙였고 그 안에 트랜지스터 2080억 개를 집적한다. 칩이 커질수록 칩과 주변 부품의 열, 장력 등에 의한 변형을 걱정해야 된다. FOPLP 패키징 공정을 도입한다고 즉시 생산성 향상으로 이어질지는 미지수다.

엔비디아가 또 다른 경쟁을 원하는 것일지도 모른다

FOPLP 기술은 이제 막 나온 것은 아니다. 과거 삼성전기가 개발해 온 것을 삼성전자가 2019년에 관련 사업부 인수로 본격적인 기술 개발에 나섰다. 엔비디아의 FOPLP 도입 검토 소식이 삼성전자에 얼마나 긍정적인 영향을 줄지 가늠하기 어렵다. 중요한 것은 현시점에서 변화를 주지 않으면 장기적으로 후발주자에 자리를 내어줄 수 있다는 우려가 이 같은 소식으로 이어졌을 가능성이 높다.

삼성전자는 FOPLP 기술을 큰 칩이 아닌 소형 칩을 중심으로 적용하는 것으로 보인다. / 출처=삼성전자

삼성전자는 8nm 미세공정 아래 지포스 RTX 30 시리즈 칩을 생산한 경험이 있다. 그러나 그때뿐이고 엔비디아의 모든 칩은 TSMC를 통해 생산된다. 오죽하면 TSMC가 ‘슈퍼 을’이라고 부를 정도다. 현재 반도체 생산 능력이 뛰어나기 때문에 모든 팹리스(반도체 설계만 하고 생산은 맡기는 식) 기업이 TSMC를 바라보지만, 이 과정에서 비용 문제도 심심치 않게 언급되고 있다.

수급ㆍ공급망 다변화, 제품을 안정적인 가격에 공급하기 위해서는 필요한 과정 중 하나다. 엔비디아도 마찬가지다. 더 많은 자사 하드웨어 공급이 이뤄져야 소프트웨어를 통해 시장 영향력을 강화해 나갈 수 있다. FOPLP 검토 소식은 TSMC에 대한 경고이자 삼성전자를 독촉하는 메시지인 셈이다.

글 / IT동아 강형석 (redbk@itdonga.com)

사용자 중심의 IT 저널 - IT동아 (it.donga.com)

▶ KT클라우드, 엔비디아 GPU 기반 학습 서비스 'AI Train' 출시 ▶ AI 구심점으로 떠오른 '컴퓨텍스', 올해 주목할만한 기업 별 소식은?▶ ‘천비디아’ 달성한 엔비디아, 독주할까? 반도체주와 함께할까?

고정닉 0

원본 첨부파일 5본문 이미지 다운로드

전체 댓글 0개

등록순

본문 보기

타인의 권리를 침해하거나 명예를 훼손하는 댓글은 운영원칙 및 관련 법률에 제재를 받을 수 있습니다.
Shift+Enter 키를 동시에 누르면 줄바꿈이 됩니다.

갤러리 리스트
번호	제목	글쓴이	작성일	조회	추천
설문	축의금 적게 내면 눈치 줄 것 같은 스타는?	운영자	24/11/11	-	-
4516	[스타트업-ing] 오아시스 스튜디오 “OVP·오닉스·디보틀로 콘텐츠 에코시스템 구축”	IT동아	14:07	10	0
4515	[생활 속 IT] 취업 서류, 정부24에서 내려받는 법	IT동아	11.12	44	0
4514	기한 지나면 과태료…운전면허 적성검사 및 갱신 방법 살펴보니	IT동아	11.12	1329	3
4513	[창업도약+경북대] 준컴퍼니 “자동차 구매부터 판매까지 아우르는 모빌리티 통합 플랫폼 꿈꾼다”	IT동아	11.12	39	0
4512	[스케일업] 모넷코리아 [2] HDC랩스와 협업 통해 AIoT 기반 부동산 관리 플랫폼 고도화	IT동아	11.12	67	0
4511	[2024 고려대] R2C컴퍼니 “데이터 수요·공급자 만족 이끄는 플랫폼”	IT동아	11.12	493	0
4510	갤럭시 스마트폰의 위젯 기능, 제대로 쓰려면?	IT동아	11.12	86	1
4509	[AWS 인더스트리 위크 2024] 국내 금융/핀테크 기업에 AWS 솔루션은 이렇게 적용됐다 [1]	IT동아	11.11	1728	1
4508	'제조 스타트업 대상으로 소싱디렉팅·제품 제작까지'··· 서울과기대의 실질적 지원 들여다보니	IT동아	11.11	81	0
4507	[AWS 인더스트리 위크 2024] AWS가 실현하고 있는 인공지능 기술의 현재	IT동아	11.11	125	0
4506	한국IBM “디지털 트윈에 생성형 AI 결합…설비 자산 관리 고도화”	IT동아	11.11	68	0
4505	자동차 타이어에 적힌 숫자와 영어 의미 파악은 이렇게! [이럴땐 이렇게]	IT동아	11.11	534	1
4504	[투자를IT다] 2024년 11월 1주차 IT기업 주요 소식과 주가 흐름	IT동아	11.08	200	0
4503	스미싱 문자, 보안 앱 없이 구별할 수 있다?	IT동아	11.08	196	0
4502	복잡한 쇼핑몰에서 간편하게 매장 찾는 법, 카카오맵 실내지도	IT동아	11.08	195	0
4501	[스케일업] 스쿨버스 [2] 통학버스 전문 플랫폼 도입 ‘우촌유아학교’	IT동아	11.08	181	0
4500	[리뷰] 4K와 360Hz 골라 쓰는 게이밍 모니터, 델 에일리언웨어 27(AW2725QF) [3]	IT동아	11.08	4884	1
4499	[고려대 미래내일] 청년 일경험 성과발표회 “더 많은 기술 인재와 접점 만들 것”	IT동아	11.08	182	0
4498	김현우 SBA 대표 연임...''서울 경쟁력 혁신에 힘 보탤 것"	IT동아	11.07	209	0
4497	네이버 ‘문서 이해 도우미’로 긴 글도 세 줄 요약 [7]	IT동아	11.07	976	1
4496	[창업도약+경북대] 별따러가자 “라이더 로그에 안전한 소형 모빌리티를 위한 고민을 담았습니다”	IT동아	11.07	240	0
4495	제트플로우 “양봉 농가 문제 해결하는 AI 기반 말벌 퇴치 장치” [동국대학교 캠퍼스타운]	IT동아	11.07	187	0
4494	[2024 고려대] ZD벤처스 “가장 젊은 스타트업 투자사” [7]	IT동아	11.07	5433	2
4493	[리뷰] 2세대 3D V-캐시로 완성도 높였다 ‘라이젠 7 9800X3D' [4]	IT동아	11.06	2108	5
4492	네이버 지도로 예상 연료비와 통행료 확인하기	IT동아	11.06	205	0
4491	성북구 1인 창조기업 지원센터 스타트업을 만나다 [2]	IT동아	11.06	232	0
4490	[스타트업-ing] 그린재킷 임시아 대표 "아직도 골프장 갈 때 현금 찾으세요?"	IT동아	11.06	401	0
4489	스팸 문자, 아이폰 기본 설정으로 간단하게 차단하자	IT동아	11.05	230	0
4488	업무 카톡으로 스트레스 받는다면? - 업무용 채팅방 분리하기	IT동아	11.05	225	0
4487	개인 소유 차량으로 수익 창출할 방안 마련된다	IT동아	11.05	224	0
4486	北, 세계 가상화폐 탈취액 3분의 1 차지…민간기업, 사이버 보안 강화 절실 [8]	IT동아	11.05	2052	2
4485	다 똑같이 생긴 USB, 색상·형태로 규격 구분 하는 방법은? [2]	IT동아	11.05	5544	7
4484	[자동차와 法] 전기차와 자율주행차 시대를 향한 자동차 보험 규정의 변화와 전망	IT동아	11.05	4547	0
4483	[KIDP 울산] 휴원스, "뇌압비 측정 장비, 디자인 개선으로 완성도 높여"	IT동아	11.05	206	0
4482	챕터코리안 “한국어 교육으로 외국인 한국 정착 지원” [동국대학교 캠퍼스타운]	IT동아	11.05	261	0
4481	[뉴스줌인] 갤럭시 S24 FE 출시, 성능∙가격 모두 좋은데 무게가 좀? [12]	IT동아	11.04	2721	0
4480	희비 교차 중인 빅테크ㆍ반도체 기업 실적, 향후 시장은?	IT동아	11.04	251	0
4479	[스케일업] 클리카 [2] AI 모델 최적화를 위한 여정, 클리카의 '딥러닝 연구원' 이야기	IT동아	11.04	213	0
4478	1종 자동면허 시험 본격 시행...기능시험에 전기차 배치도 추진	IT동아	11.04	210	0
4477	갤럭시 스마트폰 바탕 화면·앱·폴더 활용 한 눈에	IT동아	11.04	250	0
4476	어린이용 헤드폰 고를 때는 이렇게! [이럴땐 이렇게!]	IT동아	11.04	207	0
4475	[주간투자동향] 라이드플럭스, 260억 원 규모 시리즈B 투자 유치 外	IT동아	11.04	593	0
4474	고려대 “해외 특허 플랫폼 수익화, 기술 보호·발전 동시에” [4]	IT동아	11.04	2087	2
4473	[생성 AI 길라잡이] 스타일 유지하는 이미지 생성형 AI '플라멜'	IT동아	11.01	373	0
4472	AI PC로 진화한 에이수스 젠북, 직접 체험해보니	IT동아	11.01	292	0
4471	서울과기대 창업지원단 김종선 단장, "기술 창업 특화 지원으로 전문화할 것"	IT동아	11.01	290	0
4470	Arm, "토탈 디자인 1주년··· 파트너사와 한국 AI 반도체 생태계 강화"	IT동아	11.01	320	0
4469	소상공인 AI 날개 단다…‘2024 대한민국 소상공인대회’ [13]	IT동아	11.01	5177	2
4468	출처 포함 신뢰도 높은 결과 제시로 차별화…AI 검색 서비스 ‘라이너’	IT동아	11.01	251	0
4467	[리뷰] 게이밍 노트북이 이리 가벼워? 에이수스 TUF 게이밍 A14(FA401U)	IT동아	11.01	260	0