삼성전자가 31일 엔비디아와의 전략적 협력을 통해 반도체 제조의 새로운 패러다임을 제시할 ‘반도체 AI 팩토리’를 구축한다고 밝혔다. 삼성전자는 향후 수년간 5만 개 이상의 엔비디아 GPU를 도입해 AI 팩토리 인프라를 확충하고, 엔비디아의 시뮬레이션 라이브러리 옴니버스(Omniverse) 기반 디지털 트윈 제조 환경 구현을 가속화할 예정이다. AI 팩토리는 반도체 제조 과정에서 생성되는 모든 데이터를 실시간으로 수집해 스스로 학습하고 판단하는 지능형 제조 혁신 플랫폼으로, 설계·공정·운영·장비·품질관리 등 반도체 설계와 생산의 모든 과정에 AI를 적용해 스스로 분석·예측·제어하는 ‘생각하는’ 제조 시스템이다.

삼성전자는 이미 엔비디아의 AI 컴퓨팅 기술인 쿠리소(cuLitho)와 쿠다-X(CUDA-X)를 도입해 미세 공정에서 발생하는 회로 왜곡을 AI가 실시간으로 예측·보정함으로써 공정 시뮬레이션 속도를 기존보다 20배 향상시키고 설계 정확도와 개발 속도를 동시에 개선했다. 또한 생산 설비의 실시간 분석·이상 감지·자동 보정이 가능한 통합 제어 체계를 구축했으며, 옴니버스 기반 디지털 트윈을 통해 설비 이상 감지, 고장 예측, 생산 일정 최적화 등도 구현 중이다. 향후 삼성전자는 AI 팩토리 인프라 구축 노하우를 한국뿐 아니라 미국 테일러 등 해외 주요 생산 거점까지 확장해 글로벌 반도체 공급망 전체의 지능화와 효율화를 완성할 계획이다.

삼성전자는 AI 팩토리 구축과 함께 엔비디아에 HBM3E, HBM4, GDDR7, SOCAMM2 등 차세대 메모리와 파운드리 서비스를 공급해 글로벌 AI 생태계에서 양사의 위상을 더욱 공고히 할 계획이다. HBM4는 1c(10나노급 6세대) D램 기반에 4나노 로직 공정을 적용하고 설계를 최적화해 JEDEC 표준(8Gbps) 및 고객 요구를 상회하는 11Gbps 이상의 성능을 구현했으며, 초고대역폭과 저전력 특성을 바탕으로 AI 모델 학습과 추론 속도를 높여 엔비디아의 AI 플랫폼 성능 향상에 핵심적으로 기여할 것으로 전망된다. 현재 삼성전자는 글로벌 전 고객사에 HBM3E를 공급 중이며, HBM4도 샘플을 요청한 모든 고객사에 샘플 출하를 완료한 뒤 고객사 일정에 맞춰 양산 출하를 준비하고 있다. 급증하는 HBM4 수요에 차질 없이 대응하기 위해 선제적으로 설비 투자를 진행할 예정이다.

삼성전자의 AI 팩토리 구축은 단순한 제조 혁신을 넘어 국가 반도체 생태계의 질적 성장을 견인하고 국가 제조 산업이 AI 중심으로 전환되는 데 촉매 역할을 할 것으로 기대된다. 삼성전자는 국내 팹리스, 장비, 소재 기업들과 전방위적으로 협력을 확대하고, AI 팩토리가 협력 중소기업들의 AI 역량 강화를 견인하는 플랫폼이 되도록 발전시킬 계획이다. 또한 AI 모델과 휴머노이드 로봇 기술을 고도화하고, 엔비디아의 젯슨 토르(Jetson Thor) 로보틱스 플랫폼과 NVIDIA RTX PRO 6000 블랙웰 서버 에디션 플랫폼을 활용해 지능형 로봇의 상용화와 자율화 기술을 추진 중이다. 엔비디아 및 국내 산·학·연과 차세대 지능형 기지국(AI-RAN) 기술 연구 및 실증을 위한 MoU도 체결했다. 이번 프로젝트는 25년 이상 이어온 양사의 기술 협력이 맺은 결실로, 업계 최고 수준의 반도체 AI 팩토리 구현이라는 상징적 의미를 담고 있다.