[이데일리 김소연 기자] 삼성전기가 세계 최대 인공지능(AI) 반도체 기업 엔비디아와 차세대 반도체 패키지기판 분야에서 협력을 강화한다. 엔비디아가 삼성전기의 국내 생산시설 확충에 직접 자금을 투자하고, 삼성전기는 이를 기반으로 AI 반도체용 기판을 장기 공급하기로 했다. 기존 공급 관계를 넘어 투자와 생산을 아우르는 협력체계를 구축하면서 삼성전기의 고부가 패키지기판 사업 성장에도 속도가 붙을 전망이다.

삼성전기와 엔비디아는 21일 글로벌 AI 반도체 공급망 강화와 차세대 AI 인프라 확장을 위한 전략적 비즈니스 파트너십을 발표했다. 삼성전기는 그동안 엔비디아에 반도체 패키지기판을 공급해 왔으며, 이번 발표를 계기로 양사의 협력 관계를 공식화하고 공급 규모를 본격 확대하기로 했다.

삼성전기 수원사업장 전경. (사진=삼성전기)

특히 엔비디아는 삼성전기의 반도체 패키지기판 생산능력 확대를 위해 직접 자금을 투자한다. 삼성전기와 엔비디아는 공동 투자를 바탕으로 세종·부산 사업장에 엔비디아 전용 생산라인을 구축할 계획이다. 공급 대상은 엔비디아의 AI 연산 칩셋용 기판과 데이터센터 내 초고속 데이터 전송을 담당하는 네트워크 스위치용 패키지기판이다. 삼성전기는 올해부터 다년간 장기 공급에 나선다.

이번 협력으로 엔비디아는 AI 반도체 양산에 필수적인 첨단 패키지기판의 안정적인 공급망을 확보하게 됐다. 글로벌 AI 인프라 투자 확대로 반도체 패키징 분야의 생산능력 확보가 중요해지는 가운데 삼성전기도 기술 진입장벽이 높은 고부가 AI 반도체 패키지기판 사업을 본격 확대하며 글로벌 시장 지배력을 공고히 하게 됐다.

특히 엔비디아향 공급 물량이 빠르게 늘어날 전망이다. 삼성전기는 올해를 기점으로 엔비디아에 공급하는 패키지기판 물량이 연평균 두 자릿수 이상 증가할 것으로 내다봤다. 오는 2028년에는 엔비디아 공급 물량이 삼성전기 전체 패키지기판 생산능력의 상당 부분을 차지할 전망이다.

AI 반도체의 성능이 고도화되면서 고성능 칩을 연결하고 전력과 신호를 안정적으로 전달하는 패키지기판의 중요성도 커지고 있다. 특히 엔비디아와의 협력이 AI 연산 칩셋뿐 아니라 데이터센터 네트워크용 기판까지 아우르면서 삼성전기의 관련 사업 성장에도 탄력이 붙을 것으로 예상된다.

반도체 패키지기판은 반도체 칩과 메인보드를 전기적으로 연결하고 신호와 전력을 전달하는 핵심 부품이다. AI 반도체의 연산 성능과 처리 데이터가 증가할수록 기판의 크기가 커지고 회로 구조도 복잡해진다. 이에 따라 초미세 회로 구현과 열 변형에 따른 휨 현상(Warpage)을 억제하는 기술이 제품 수율과 품질을 좌우하는 핵심 경쟁력으로 꼽힌다.

삼성전기는 첨단 플립칩 볼그리드어레이(FC-BGA) 제조 기술과 적층세라믹콘덴서(MLCC), 실리콘 캐패시터 기술을 결합해 차세대 AI 반도체용 기판 시장을 공략하고 있다. 기판 내부에 MLCC와 실리콘 캐패시터 등 수동소자를 내장해 고속 연산 과정에서 발생하는 전력 노이즈를 줄이고 전력 효율을 높이는 기술을 확보하고 있다.

장덕현 삼성전기 사장은 “글로벌 AI 혁신을 이끄는 엔비디아의 핵심 인프라 파트너로 동참하게 돼 뜻깊게 생각한다”며 “당사가 축적해 온 첨단 FC-BGA 제조 경쟁력과 독보적인 MLCC 기술력을 결합해 토탈 솔루션 공급자로서의 역할을 완벽히 수행할 것”이라고 강조했다.

데보라 쇼퀴스트(Debora Shoquist) 엔비디아 운영 담당 부사장은 “AI 인프라 구축 속도에 대응하려면 글로벌 차원의 생산능력 확대가 필요하다”며 “삼성전기와의 협력으로 기판 공급 파트너 네트워크를 넓히고 생산능력을 추가로 확보하게 됐다. 이를 통해 생산 규모를 키우고 고객이 필요로 하는 가속 컴퓨팅 플랫폼을 공급할 것”이라고 말했다.