삼성 4나노 공정으로 양산하는 500㎟급 초대면적 칩

advanced semiconductor silicon wafer microchip

국내 커스텀 반도체(ASIC) 기업 세미파이브가 AI 반도체 스타트업 하이퍼엑셀의 데이터센터용 거대언어모델(LLM) 추론 가속기를 대규모 양산하기 시작했습니다.

이번 제품은 세미파이브가 삼성전자 파운드리 4nm(나노미터) 공정을 적용해 대규모 양산 단계까지 진입한 첫 번째 사례입니다.

해당 가속기는 칩 다이(Die) 크기가 500제곱밀리미터(㎟) 이상인 초대면적 '빅다이'로 설계되었습니다. 칩 면적이 넓어질수록 내부 발열과 전력 제어는 물론, 웨이퍼 수율 관리가 매우 까다로워집니다.

저는 대면적 AI 칩에서 4나노 양산 레퍼런스를 확보했다는 점 자체가 국내 디자인하우스 생태계에서 기술적 검증을 통과한 유의미한 지표라고 판단합니다.

설계 용역을 넘어선 턴키 양산 파이프라인

ai server data center processor

세미파이브는 프론트엔드 설계와 검증부터 패키징, 테스트, 최종 양산 공급까지 전 과정을 일괄 처리하는 완결형 턴키 솔루션 방식을 취했습니다.

단발성 개발비(NRE)에만 의존하던 기존 구조에서 벗어나, 칩이 생산될 때마다 매출이 발생하는 반복 양산 파이프라인을 구축해 나가고 있습니다.

실제로 회사는 다음과 같이 양산 레퍼런스를 순차적으로 늘려왔습니다.

  • 2023년 3분기: 한화비전 보안 카메라용 AI 칩 '와이즈넷9' 양산
  • 2024년 2분기: 일본 고성능컴퓨팅(HPC)용 AI 반도체 양산
  • 2024년 3분기: 하이퍼엑셀 데이터센터용 LLM 추론 가속기 양산 돌입

상반기 수주액 423억, AI 추론 시장 전환의 흐름

실적 지표에서도 양산 전환에 따른 변화가 나타납니다. 세미파이브의 올해 상반기 신규 양산 수주액은 423억 원으로, 지난해 연간 전체 수주액인 212억 원의 두 배를 기록했습니다.

분기별로 보면 1분기 156억 원에서 2분기 267억 원으로 71% 증가했으며, 2분기 기준 해외 수주 비중은 45%를 차지했습니다.

AI 시장 중심축이 모델 학습에서 비용 효율을 따지는 '추론'으로 이동하면서, 데이터센터 전용 맞춤형 칩(ASIC) 수요가 늘어난 영향으로 풀이됩니다.

향후 하이퍼엑셀의 공급 물량이 서비스 확장에 따라 추가 발주(PO)로 얼마나 이어질지가 이번 양산 궤도의 지속성을 결정할 핵심 변수가 될 것으로 전망합니다.

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