지난주 GTC 컨퍼런스에서 엔비디아는 2028년 출시 예정인 차세대 GPU 아키텍처 파인만의 로드맵을 더욱 명확히 밝혔습니다. 파인만은 맞춤형 HBM 칩을 사용할 뿐만 아니라 최초로 3D 스택 패키징 프로세스인 다이 스택(Die Stack)도 사용할 예정입니다.그중 GPU 코어는 TSMC의 1.6nm 공정인 A16을 출시할 예정입니다.
이는 NVIDIA가 수년 만에 처음으로 TSMC의 새로운 프로세스를 출시하는 것이기도 합니다. 마지막 출시는 55nm 시대였습니다. 모바일 시대가 도래한 이후 TSMC의 새로운 공정 출시는 애플이 거의 장악했다. 이번에는 AI 시대가 도래하면서 이런 일이 또 일어났다.
A16 공정은 2nm 공정 N2의 개선된 버전입니다. GAA 트랜지스터인 SRP 후면 전원 공급 장치에 새로운 기술을 추가하여 밀도와 성능을 향상시키고 전원 공급 장치 용량도 향상시킵니다. 따라서 HPC 컴퓨팅에 적합하지만 저전력 칩은 아니며 Apple이 처음으로 출시하지는 않을 것입니다.
TSMC에 따르면 A16 공정은 2nn 강화 N2P 공정 대비 성능을 8~10% 향상시키거나, 소비전력을 15~20% 줄이고, 트랜지스터 밀도를 7~10% 높일 수 있다고 한다.
NVIDIA는 처음으로 A16 프로세스를 획득했지만 많은 어려움에 직면해 있습니다.주된 이유는 생산 능력이 제한되어 있고 개선이 기대만큼 이루어지지 않기 때문입니다.A16의 생산 능력은 내년 말까지 월 20,000장에 불과하며 2028년에는 40,000장으로 두 배 증가할 것입니다. 전체 2nm 공정 제품군의 생산 능력은 월 200,000장에 이를 것으로 예상되므로 A16의 생산 능력 비율은 높지 않습니다.
이로 인해 Feynman GPU도 변경해야 했고, 성능과 전력 소비에 가장 민감한 코어 GPU 다이에서만 A16 프로세스를 사용할 수 있었습니다.핵심 부품이 줄어들면 TSMC의 N3P 프로세스가 사용되므로 비용 절감에도 도움이 됩니다.
실제로 엔비디아는 첨단 생산 능력을 TSMC에만 의존하는 것은 너무 위험하고 가격 협상에 도움이 되지 않는다는 것을 오랫동안 깨달았기 때문에 다른 파운드리 업체도 적극적으로 찾고 있습니다. 이번에 출시된 LPU 칩은 삼성전자가 제조한 것으로 향후 칩 패키징에는 인텔의 EMIB-T 기술을 활용하는 것이 가능하다. 협력이 순조롭게 진행된다면 인텔의 14A 프로세스를 사용해 GPU 칩을 제조하는 것이 불가능하지 않다.