구글이 차세대 인공지능(AI) 반도체 생산을 위해 삼성전자와 협업을 논의하고 있다. AI 반도체 시장에서 엔비디아 의존도를 낮추려는 구글의 자체 칩 전략과, 첨단 파운드리 고객을 늘리려는 삼성전자의 이해가 맞물린 움직임이다.

로이터가 11일(현지시간) 더인포메이션 보도를 인용해 전한 바에 따르면, 구글은 차세대 텐서처리장치(TPU) ‘아이스피시’의 일부 부품을 삼성전자에 맡기는 방안을 협의하고 있다. TPU는 구글이 AI 학습과 추론을 위해 자체 개발한 반도체다. 엔비디아의 그래픽처리장치(GPU)가 AI 가속기 시장을 장악한 가운데 구글 TPU는 클라우드 사업의 성장 동력으로 부상하고 있다.

보도에 따르면 구글은 아이스피시의 핵심 연산 부문은 대만 반도체 위탁생산 기업 TSMC에 맡길 계획이다. 삼성전자는 이 칩을 메모리와 연결하는 부품을 2나노 공정으로 생산할 가능성이 있다. 2나노 공정은 더 작은 칩 안에 더 많은 성능을 담을 수 있어 전력 효율과 처리 속도, AI 성능 개선에 중요한 기술로 꼽힌다.

구글은 대만 반도체 설계 기업 미디어텍과 아이스피시 설계 작업도 진행 중인 것으로 전해졌다. 아이스피시는 아직 개발 단계이며, 양산은 이르면 2028년 가능할 것으로 보도됐다. 로이터는 삼성전자가 논평을 거부했고, 구글 모회사 알파벳은 논평 요청에 즉각 응답하지 않았다고 전했다. 또 해당 내용을 독자적으로 확인하지는 못했다고 밝혔다.

삼성전자에는 의미 있는 수주 기회다. 삼성전자는 메모리 반도체 세계 강자이지만, 파운드리 분야에서는 TSMC와 격차를 좁히는 것이 핵심 과제다. 회사는 지난 4월 첨단 공정 고객을 더 확보할 것으로 기대한다고 밝힌 바 있다. 또 생산 확대를 위해 미국 텍사스주에 두 번째 공장 건설을 검토하고 있다. 삼성전자는 2025년 7월 전기차 기업 테슬라와 2나노 공정을 활용한 AI칩 생산 계약을 맺었다. 계약 규모는 165억달러였다.

이번 보도는 구글이 TSMC 의존도를 낮추려 한다는 관측과도 맞닿아 있다. TSMC는 AI 반도체 수요 급증 속에 생산능력 부담을 안고 있다. 병목이 길어질 경우 구글 같은 대형 클라우드 기업에는 자체 칩 공급망을 다변화할 필요가 커진다. 더인포메이션은 앞서 구글이 2028년 TPU 300만개 이상을 생산하기 위해 미국 반도체 기업 인텔과도 협의하고 있다고 보도했다.

구글은 4월 AI 모델 학습과 추론을 위한 맞춤형 칩 2종을 공개했다. 자체 칩을 더 많이 확보하면 클라우드 고객에게 엔비디아 GPU 외 선택지를 제공할 수 있다. 삼성전자 입장에서는 구글을 고객으로 확보할 경우 2나노 파운드리 경쟁력을 입증하는 계기가 된다. 다만 협의가 실제 계약으로 이어질지는 아직 확인되지 않았다.

양현승 기자 hsyang@naeil.com