[비즈니스포스트] 미국 반도체 설계 기업 브로드컴이 새 그래픽처리장치(GPU) 스위칭 칩 ‘제리코4’를 출시하면서, 인공지능(AI) 칩 산업 내 영향력을 강화하고 있다.

올해 6월 차세대 네트워크 칩 ‘토마호크6’를 출시한지 2개월 만에 AI 반도체 네트워크 솔루션을 또 내놓은 것인데, 엔비디아 외 AI 반도체 기업의 고대역폭메모리(HBM) 수요를 늘리는 계기가 될 것이란 전망이 나온다.

특히 삼성전자는 브로드컴과 AMD에 ‘HBM3E(5세대)’ 제품을 공급하고 있는 만큼, 비 엔비디아 계열 AI 반도체 제조사에 HBM 공급량을 늘리는 기회가 될 것이란 분석이다.

5일 반도체 업계 취재를 종합하면 브로드컴이 출시한 새 GPU 스위칭 칩 ‘제리코4’는 96.5km 이상 떨어진 데이터센터를 서로 연결하고, AI 반도체 연산 속도를 높이도록 설계돼, 마이크로소프트나 아마존과 같은 클라우드 컴퓨팅 기업의 빠른 네트워킹 칩 요구에 부합한 제품으로 기대를 모으고 있다.

제리코4는 대규모 AI 클러스터를 구축하는 데 초점을 맞춘 칩으로, 여러 데이터센터에 분산된 AI 시스템을 하나처럼 작동하게 만드는 역할을 한다. 대만 TSMC 3나노 공정으로 제조됐으며, 엔비디아나 AMD의 AI 칩과 동일하게 HBM이 탑재된다.

브로드컴은 지난 6월 네트워크 칩 ‘토마호크6’를 출시하기도 했다.

토마호크6는 단일 데이터센터 내 GPU(AI 반도체)의 초고속 연결을 지원하는 반도체다. 제리코4와 서로 다른 계층에서 상호 보완적 역할을 수행해 하나의 거대한 분산형 AI 컴퓨팅 시스템을 구축하는 데 활용된다.

브로드컴 제리코4는 엔비디아 AI 반도체뿐만 아니라 AMD 칩도 서로 연결해 연산 성능을 높일 수 있게 설계됐다.

이는 최근 브로드컴에 HBM3E 8단, AMD에 HBM3E 12단 제품을 공급하기 시작한 삼성전자가 HBM3E 판매를 본격적으로 확대할 수 있는 계기가 될 것이란 관측이 나온다. 이미 엔비디아에 대부분의 HBM3E 물량을 배정한 SK하이닉스와 마이크론 등 경쟁사와 비교해 삼성전자는 다른 고객사에 더 많은  물량을 공급할 여력이 있기 때문이다.

차용호 LS증권 연구원은 “AI 산업 내 비 엔비디아 진영의 약진은 메모리 산업에 긍정적이며, 특히 삼성전자에 더 우호적 요인”이라며 “엔비디아의 HBM 수요 비중은 2025년 66%에서 2026년 57% 축소될 것”이라고 내다봤다.

전영현 삼성전자 DS부문장 대표이사 부회장은 최근 미국 엔비디아 본사를 방문해 엔비디아의 차세대 AI 가속기 ‘블랙웰 울트라’ 들어갈 HBM 제품 공급을 논의한 것으로 알려졌다.

삼성전자 관계자는 지난 7월31일 2025년 2분기 실적발표 콘퍼런스콜에서 “주요 클라우드 서비스 제공업체(CSP)들의 투자 지속으로, 하반기 AI 수요는 강할 것으로 예상된다”며 “HBM3E는 단계적으로 고객사별 양산 승인 완료와 함께 수요를 지속 확보하고 있다. 하반기 HBM3E 판매 비중은 전체 HBM의 90% 후반 수준을 상회할 것”이라고 말했다.

브로드컴을 중심으로 한 주문형 반도체(ASIC) 시장의 성장도 삼성전자 HBM 사업에 기회 요인이 될 수 있을 것으로 예상된다.
 

미국 투자은행 JP모간에 따르면 세계 고성능 주문형 반도체(ASIC) 시장에서 브로드컴 점유율은 약 35%에 이른다.

브로드컴은 구글의 AI 전용 칩 텐서처리장치(TPU)와 메타의 자체 AI 칩 MTIA 등을 설계하고 있는 것으로 알려졌다. 메타의 차세대 칩 ‘MTIA v3’에는 HBM3E 12단이 탑재된다.

또 삼성전자는 아마존의 자체 AI 칩 ‘트레이니엄 3’에도 HBM3E 12단을 공급하기 위한 협상을 진행하고 있는 것으로 알려졌다.

ASIC AI 반도체는 범용 그래픽처리장치(GPU) 대비 전력 소비와 비용 측면에서 효율적이라는 장점이 있어, 기존 AI 가속기를 상당 부분 대체할 것으로 예상된다.

미국 금융사 골드만삭스는 HBM 시장에서 ASIC AI 반도체용 비중이 2026년 33%까지 확대되고, 이에 따라 삼성전자의 내년 HBM 공급 물량은 올해보다 60% 늘어날 것이란 전망을 내놓기도 했다.

류영호 NH투자증권 연구원은 “삼성전자의 올해 상반기 HBM 출하량은 약 14억 기가비트(Gb)로 추정되는데, 3분기는 고객사의 신제품 출시와 함께 정상화되며 약 15억Gb를  출하할 것으로 전망된다”며 “주요 고객사(엔비디아)의 HBM3E 12단 승인까지 받는다면 추가 모멘텀 확보도 가능할 것”이라고 내다봤다. 나병현 기자