[이데일리 김소연 기자] SK하이닉스가 세계 1위 파운드리(반도체 위탁생산) 기업인 TSMC와 협력 관계를 한층 공고히 하고 있다. 향후 개화할 커스텀 고대역폭메모리(HBM) 시장과 인공지능(AI) 메모리 경쟁에서 주도권을 유지하기 위한 포석이다.

4일 SK그룹 등에 따르면 최태원 SK그룹 회장은 지난 3일(현지시간) 대만에서 웨이저자 TSMC 회장과 회동했다. 두 수장은 2024년 6월 이후 2년 만에 다시 만나 차세대 AI 기술 트렌드를 공유하고 미래 AI 생태계 선도 방안을 논의했다.

대만 출장 중인 최 회장은 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)에 이어 웨이저자 회장까지 만나며 ‘SK하이닉스-TSMC-엔비디아’로 이어지는 AI 반도체 삼각 동맹 체제를 재확인했다. 황 CEO는 지난해에 이어 2년 연속 컴퓨텍스 기간 SK하이닉스 전시장을 찾았으며, 최 회장과 만나 양사의 협력 관계를 과시하기도 했다.

최 회장은 지난 2일(현지시간) 컴퓨텍스 SK하이닉스 부스에서 기자들과 만나 “우리는 TSMC와 함께하고 있고 최고의 파트너십을 맺고 있다”고 말했다. 엔비디아와의 관계에 대해서도 “서로의 신뢰와 의존성을 바탕으로 한 우정”이라며 “굳건한 파트너십을 바탕으로 오랫동안 함께 나아갈 것”이라고 강조했다.

그동안 SK하이닉스와 TSMC는 긴밀한 협력을 바탕으로 엔비디아 AI 가속기 생태계를 구축해 왔다. 엔비디아가 설계한 최첨단 AI 그래픽처리장치(GPU)를 TSMC가 미세공정으로 생산하고, SK하이닉스가 공급한 HBM을 TSMC의 첨단 패키징(CoWoS) 공정으로 결합해 최종 AI 가속기를 완성하는 삼각 협력 체제가 구축돼 있다.

◇ HBM4, SK하이닉스와 TSMC 간 협력 더 중요

특히 6세대 HBM인 HBM4부터는 메모리와 파운드리의 경계가 더욱 희미해진다. HBM 최하단의 베이스다이에 로직 공정이 적용되기 때문이다. 베이스다이는 GPU와 직접 연결돼 두뇌 역할을 담당한다. SK하이닉스는 HBM4부터 TSMC의 최선단 로직 공정을 활용하고 있다. 이에 따라 메모리 성능 경쟁력 확보를 위해서도 양사 협력의 중요성이 한층 커진다.

커스텀 HBM 시대에는 베이스다이의 역할이 더욱 확대된다. 고객 요구에 맞는 기능을 로직 다이에 구현해야 하기 때문이다. SK하이닉스는 HBM4에 TSMC의 12나노 공정을 적용하며 맞춤형 제품 경쟁력 확보에 나섰다.

SK하이닉스는 7세대 HBM인 HBM4E와 향후 커스텀HBM의 베이스다이에 TSMC의 최선단 3나노 공정을 적용하는 방안을 최우선으로 고려하고 있는 것으로 알려졌다. HBM의 두뇌 역할을 하는 로직 다이 경쟁에서 우위를 유지하기 위한 전략이다. 커스텀 HBM 시장이 본격 개화하면 고객 맞춤형 제품을 신속하게 공급하는 역량이 중요해지는 만큼 SK하이닉스와 TSMC의 협력 관계도 더욱 긴밀해질 것으로 예상된다.

게다가 턴키 체제를 앞세우는 삼성전자와의 경쟁도 치열해진다. HBM 메모리에서 삼성전자는 메모리, 파운드리, 첨단패키징을 모두 아우르는 ‘원스톱’ 공급체계를 강조하고 있다. 삼성전자는 8세대 HBM인 HBM5에는 자사 파운드리 2나노 베이스 다이를 적용한다. 기존 HBM4E까지는 4나노 다이를 적용했는데, 선단 공정을 도입해 기술 차별화를 이뤘다는 설명이다.

◇ 커스텀HBM·빅테크 자체 AI칩도 협력 강화…“시장 선점”

SK하이닉스와 TSMC는 차세대 HBM 개발은 물론 첨단 패키징 분야까지 협력 범위를 확대하며 글로벌 AI 시장 변화에 공동 대응한다는 구상이다.

최근 글로벌 빅테크 기업들이 엔비디아 의존도를 낮추기 위해 자체 AI용 주문형 반도체(ASIC) 개발에 나서면서 SK하이닉스와 TSMC의 협력 범위도 넓어지고 있다. 두 회사는 이번 회동에서 글로벌 빅테크 고객사들의 다양한 요구에 대응할 수 있는 커스텀 AI 메모리 시장 선점 의지도 확인했다.

최 회장은 “AI 비즈니스 확장을 더 많이 할수록 좋고, 더 많은 대만 파트너십이 필요하다”며 대만의 반도체 생태계를 통해 AI 메모리 경쟁력을 키우겠다는 뜻을 시사했다.

최 회장은 지난 3일 타이베이에서 폭스콘 류양웨이 회장 및 경영진과 만나 차세대 AI 인프라 경쟁력 강화를 위한 협력 방안을 논의하기도 했다. 폭스콘은 세계 최대 전자제품 위탁생산 기업이자 글로벌 빅테크 기업에 AI 서버를 공급하는 핵심 플레이어다. 최 회장은 글로벌 AI 생태계 핵심 기업과 협력에 적극 나서며 미래 AI 시장 선점을 위한 전략적 파트너십을 강화하고 있다.