NVHBM 베이스 다이 TSMC 3nm 통일, 삼성 패배가 아닌 이유 5가지

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결론부터 말하면 공정 통일은 제품 통일이 아니다. 베이스 다이 공정만 TSMC 3nm로 맞췄고, DRAM 코어 다이와 적층, 패키징, 수율은 여전히 공급사별로 다르다.

NVHBM은 2026년 8월 공개된 HBM4E 기반 커스텀 HBM이다. NVIDIA는 자사 메모리 컨트롤러를 베이스 다이로 옮겨 표준 HBM4E 대비 대역폭 최대 30% 증가, HBM 전력 15% 감소를 제시했다.

삼성전자는 이 요구를 수용했지만 표준 HBM과 다른 고객용 커스텀 제품에서는 자체 파운드리 턴키 방식을 유지한다. TSMC 용량이 부족할 경우를 대비한 자체 공정 검토도 함께 거론됐다.

2026년 10월 18일 보도 이후 가장 흔한 해석은 단순했다. 삼성전자가 경쟁 파운드리를 쓰기로 했으니 졌다는 것이다. 이 해석은 HBM 스택을 하나의 칩으로 보는 데서 생기는 오해다. HBM은 성격이 완전히 다른 두 종류의 다이가 쌓인 구조이며, 이번에 통일된 것은 그중 아래쪽 1개 층의 제조 공정뿐이다.

HBM 스택 구조. 데이터를 저장하는 코어 다이 적층 아래에 로직 칩인 베이스 다이가 놓인다. Source: VLSI Korea

무엇이 통일되고 무엇이 남는가

베이스 다이와 코어 다이는 다른 칩이다

HBM 스택의 위쪽은 데이터를 저장하는 DRAM 코어 다이의 적층이다. 아래쪽 베이스 다이는 저장하지 않는다. GPU와 코어 다이 사이에서 신호를 전달하고, 전원을 관리하고, 테스트와 수리를 담당하는 로직 칩이다.

세대가 올라갈수록 베이스 다이의 일은 늘었다. HBM4부터 인터페이스가 넓어졌고, NVHBM에서는 GPU 안에 있던 메모리 컨트롤러의 일부까지 베이스 다이로 내려왔다. 즉 베이스 다이는 더 이상 단순한 받침이 아니라 성능을 좌우하는 로직 설계가 됐다.

그래서 공정 선택의 기준도 바뀌었다. 코어 다이에는 DRAM 공정이 맞고, 베이스 다이에는 로직 공정이 맞다. 두 다이를 같은 회사 공장에서 만들어야 할 기술적 이유는 원래 없었다. 턴키는 조달 편의의 문제였지 물리의 문제가 아니었다.

1c 통일이라는 말의 함정

보도에서 함께 묶인 또 하나의 통일 항목이 코어 다이의 1c 세대 적용이다. 여기서 1c는 특정 공정을 가리키는 이름이 아니다. 10nm급 DRAM 세대를 세는 각 사 공통의 세대 표기이며, 실제 셀 구조와 트랜지스터와 공정은 회사마다 다르다.

같은 1c라는 이름을 써도 삼성전자의 1c와 SK하이닉스의 1c와 Micron의 1c는 서로 다른 공정이다. 세대 이름이 같다고 칩 특성이 같아지지 않는다. 읽기 타이밍, 리프레시 특성, 온도 거동, 수율은 여전히 공급사별로 실측하고 따로 검증해야 한다.

베이스 다이도 마찬가지다. 같은 TSMC 3nm를 써도 컨트롤러를 어떻게 구현했는지, 전원 무결성과 신호 무결성을 어떻게 닫았는지에 따라 실물 특성은 갈린다. 공정 노드가 같다는 것은 출발선이 같다는 뜻이지 결승 기록이 같다는 뜻이 아니다.

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NVIDIA가 얻는 것과 메모리 3사가 얻는 것

NVIDIA 입장에서 이 결정은 검증 비용의 문제다. 공급사 3곳의 베이스 다이가 서로 다른 공정과 서로 다른 설계이면, 같은 GPU에 붙이는 메모리인데도 검증 매트릭스가 3배로 는다. 베이스 다이 설계와 공정을 하나로 맞추면 그 매트릭스가 크게 줄고, 공급사를 가격과 물량에 따라 바꾸는 일도 쉬워진다.

이는 점유율이 큰 고객이 공급망 표준을 정하는 전형적인 장면이다. 다만 표준을 정한 쪽이 모든 가치를 가져가는 것은 아니다. Micron은 커스텀 HBM이 표준품보다 높은 가격과 마진을 만들 수 있다고 공개적으로 설명해 왔다. 베이스 다이에 기능이 늘수록 메모리 제품 자체의 부가가치도 커지기 때문이다.

삼성전자에 대한 평가도 이 구조로 봐야 한다. 잃은 것은 NVHBM 1개 제품에서 베이스 다이 제조 물량이다. 유지한 것은 코어 다이 제조, 전체 스택의 적층과 공급 책임, 그리고 표준 HBM과 다른 고객용 제품에서의 턴키 선택지다. 자체 2nm급 공정을 예비안으로 검토한다는 대목은, TSMC 용량이 막히면 표준을 정한 고객도 대안을 필요로 한다는 점을 보여준다.

진짜 경쟁은 이제 어디서 벌어지는가

베이스 다이가 공통 부품에 가까워질수록 차별화는 오히려 다른 곳으로 이동한다. 첫째는 코어 다이 수율이다. 적층 단수가 높을수록 1개 다이의 불량이 스택 전체를 버리게 만들므로, 알려진 양품 다이를 고르는 능력과 적층 수율이 원가를 가른다.

둘째는 열과 적층 품질이다. 컨트롤러가 베이스 다이로 내려오면 베이스 다이 자체의 발열이 늘고, 그 열은 바로 위 코어 다이의 리프레시와 신뢰성에 영향을 준다. 타이밍 관점에서도 베이스 다이의 지연과 지터는 메모리 인터페이스 전체의 마진을 먹는다. sign-off 기준을 어느 공급사가 먼저 안정적으로 닫는지가 양산 초기의 실제 승부처다.

셋째는 일정이다. 공통 설계는 검증 부담을 줄이지만, 3사 모두 같은 TSMC 용량을 나눠 쓴다는 새로운 병목도 만든다. 공정 통일이 만든 이 병목은 역설적으로 자체 파운드리 예비안을 가진 공급사에 협상 카드를 남긴다.

Chase의 시각

이 사안을 패배 프레임으로 읽으면 다음 분기 실적도 잘못 읽게 된다. 봐야 할 지표는 세 가지다. NVHBM 양산이 시작되는 2027년에 삼성전자의 코어 다이와 적층 물량이 실제로 잡히는가, 표준 HBM에서 턴키 수주가 유지되는가, 그리고 예비안으로 거론된 자체 공정이 실제 검증 단계까지 가는가. 베이스 다이 공정 1개의 행선지보다 이 세 숫자가 삼성 메모리 사업의 위치를 정확히 말한다.

주: NVHBM의 대역폭과 전력 수치는 NVIDIA가 제시한 목표치이며 양산 실측치가 아니다. 공정 통일 관련 세부 일정과 물량은 2026년 10월 18일 보도 기준이며 각 사의 공식 확정 공시와 다를 수 있다.

자주 묻는 질문

NVHBM이란 무엇인가?

2026년 8월 공개된 NVIDIA의 커스텀 HBM이다. HBM4E를 기반으로 하며, GPU에 있던 메모리 컨트롤러를 HBM 베이스 다이로 옮긴 구조다. NVIDIA는 표준 HBM4E 대비 대역폭 최대 30% 증가와 HBM 전력 15% 감소를 제시했다.

베이스 다이와 코어 다이의 차이는 무엇인가?

코어 다이는 데이터를 저장하는 DRAM 칩이고, 베이스 다이는 스택 맨 아래에서 GPU와 코어 다이를 연결하는 로직 칩이다. 신호 전달, 전원 관리, 테스트를 담당하며 NVHBM에서는 메모리 컨트롤러까지 맡는다.

삼성전자가 TSMC를 쓰는 것이 처음인가?

HBM 제조 단계에서는 처음이다. 과거에는 GPU와 HBM을 연결하는 패키징 호환성 차원의 협력이 있었다. 이번에는 베이스 다이 제조 자체에 TSMC 3nm 공정을 쓴다.

1c DRAM이 통일되면 3사 제품이 같아지는가?

아니다. 1c는 10nm급 DRAM의 세대 표기일 뿐이며 실제 공정은 회사마다 다르다. 셀 구조, 타이밍, 수율, 신뢰성 특성은 공급사별로 따로 검증해야 한다.

표준 HBM도 TSMC 베이스 다이를 쓰는가?

제품마다 다르다. SK하이닉스는 HBM4 베이스 다이에 TSMC 12nm를 이미 쓰고 있고, 삼성전자는 HBM4에 자체 4nm를 쓰는 것으로 알려졌다. 이번 통일 요구는 NVIDIA의 NVHBM에 한정된 것이다.

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