[더구루=정예린 기자] 미국 엔비디아가 대만 TSMC의 차세대 반도체 공정 'A16(1.6나노미터)'을 최초로 도입하는 고객이 될 가능성이 높다는 관측이 제기됐다. 인공지능(AI) 반도체 경쟁이 심화되고 있는 가운데 엔비디아의 기술적 우위를 강화하고 양사 간 전략적 동맹을 더욱 공고히 하는 계기가 될 전망이다.

16일 대만 공상시보(CTEE)에 따르면 엔비디아는 오는 2028년 출시 예정인 AI 칩 '파인만(Feynmand)'에 A16 공정을 적용하는 방안을 검토하고 있다. 파인만은 지난 3월 열린 엔비디아의 연례 개발자 행사 'GTC 2025'에서 처음 공개된 그래픽처리장치(GPU) 아키텍처로, 대규모 언어모델(LLM) 학습·추론과 데이터센터용 AI 가속을 목표로 한다.

엔비디아가 A16 공정 도입을 확정할 경우 이는 AI 응용 분야가 TSMC 최첨단 공정 도입을 선도하는 사례가 될 것이라고 전문가들은 기대하고 있다. 지금까지 TSMC의 최첨단 공정은 주로 스마트폰 칩에 먼저 적용돼 왔다.

통상적으로 엔비디아는 TSMC의 최신 공정을 가장 먼저 도입하지 않고, 한 세대 뒤의 성숙한 공정을 선택해왔다. 예를 들어 데이터센터용 GPU인 호퍼와 블랙웰은 4나노 기반으로 생산됐으며, 차세대 루빈 GPU는 3나노 공정으로 만들어질 예정이다. A16 채택은 이같은 행보에서 벗어난 이례적 전략 전환인 셈이다. 업계에서는 파인만 아키텍처가 엔비디아의 게이트올어라운드(Gate-All-Around, GAA) 트랜지스터를 첫 적용 제품이 될 것으로 보고 있다. 

A16은 1.6나노급 특성을 지닌 2나노 계열 공정이다. TSMC는 내년 하반기 A16 공정 상용화를 목표로 하고 있다. 첨단 나노시트 트랜지스터와 SPR(Super Power Rail) 백사이드 전력 공급 솔루션을 통합한 것이 특징이다. 2나노 기반 N2P 공정 대비 동일 전압(Vdd)에서 8~10% 속도 향상, 동일 속도에서 15~20% 전력 절감, 최대 1.1배 칩 밀도를 구현할 수 있다. 이는 데이터센터·HPC(고성능컴퓨팅) 제품에 최적화돼 있어 AI 연산 경쟁력을 좌우할 핵심 기술로 평가된다.

스마트폰·주문형 반도체(ASIC) 고객군에서는 애플과 오픈AI가 일찌감치 A16 확보에 나선 것으로 전해진다. 애플은 차세대 아이폰과 맥북용 애플 칩에, 오픈AI는 자체 AI 연산용 ASIC 설계에 A16을 적용할 계획이다. HPC·AI용 GPU 영역에서는 엔비디아가 사실상 첫 고객이 될 가능성이 가장 높다는 분석이 나온다. <본보 2024년 9월 2일 참고 애플 이어 오픈AI도 'TSMC A16 공정' 한 자리 차지>