엔비디아의 차세대 인공지능(AI) 플랫폼인 파인만(Feynman)이 2028년 하반기 양산 목표로 개발 중이다. 특히 TSMC의 A16 공정과 3D 적층 및 광공동패키징(CPO) 기술이 핵심 요소로 부각되며, AI 가속기 경쟁의 방향성이 설계에서 파운드리, 패키징 생산능력으로 확대되고 있다.

디지타임스는 엔비디아의 파인만 플랫폼이 TSMC A16 공정을 채택하고 SoIC 3D 적층 및 CPO 기술을 활용할 것으로 보도했다. 14일 마스비트에 따르면 TSMC는 SoIC의 월 생산능력을 2026년 말 2만장에서 2027년 말 5만장으로 늘릴 계획이다.

TSMC의 공식 기술 자료에 따르면, A16 공정은 나노시트 트랜지스터와 후면 전원 공급망을 결합한 방식으로 설계됐다. 이 기술은 N2P와 비교 시 같은 전압에서 속도를 8~10% 개선하거나 동일한 속도에서 전력 소비를 15~20% 줄이고, 칩 밀도는 최대 1.10배 향상시키는 것을 목표로 하고 있다. A16의 생산 준비는 2026년 하반기로 예정되어 있어, 파인만의 양산 목표와 맞물려 공정 준비, 고객 제품 설계, 패키징 증설이 동시에 진행되어야 한다.

파인만이 주목받는 이유는 기존 루빈(Rubin) 세대보다 훨씬 복잡한 패키징 구조를 요구하기 때문이다. 루빈 세대는 여러 칩렛과 고대역폭 메모리(HBM)를 중심으로 구성되지만, 파인만은 3D 칩렛과 SoIC, CPO를 통한 확장이 예상된다. SoIC는 TSMC의 웨이퍼 레벨 3D IC 적층 플랫폼으로, 여러 칩렛을 재통합하여 시스템 성능을 향상시키는 기능을 갖추고 있다.

CPO 기술은 기존 회로 기판보다 반도체 패키지에 전환 기능을 더 가깝게 배치해 데이터 이동의 병목현상을 줄이는 방법이다. AI 데이터센터에서는 GPU, 스위치 및 메모리 간 데이터 이동량이 상당히 증가하기 때문에, 연산 성능뿐만 아니라 연결 구조가 전체 시스템 효율에 중요한 영향을 미친다.

엔비디아 또한 공식 행사에서 파인만을 루빈 이후의 차세대 플랫폼으로 소개했다. 젠슨 황(Jensen Huang) 엔비디아 CEO는 GTC 2026 기조연설에서 파인만 세대가 신규 GPU, CPU, 블루필드 5, CX10을 포함하고 CPO와 카이버(Kyber) 기반의 스케일업 지원을 분명히 밝혔다. 이는 차세대 AI 시스템에서 칩 성능과 더불어 랙 내부 연결 방식까지 설계의 중요한 요소로 부각되고 있음을 나타낸다.

TSMC의 패키징 증설도 같은 맥락에서 진행되고 있다. AP7과 AP8의 건설 계획이 함께 언급됐으며, AP7은 8단계로 나뉘어 진행될 예정이다. 이 공장은 고객의 수요에 따라 SoIC, CoPoS, CPO 관련 생산 라인을 구축할 수 있는 시설로 개발되고 있다.

마스비트는 엔비디아의 CoWoS와 CPO 주문을 실리콘웨어정밀공업(SPIL)이 담당할 주요 후공정 업체로 지목하고 있으며, 고객별 배분 및 제품 적용은 향후 엔비디아와 TSMC의 공식 발표를 통해 확인될 예정이다. 파인만 플랫폼의 엔브이링크(NVLink) 상호연결 대역폭은 1PB/s를 초과할 것으로 예상되며, 이는 루빈 울트라(Rubin Ultra)의 520TB/s보다 높은 수치로 전망된다.

TSMC의 COUPE 기술은 SoIC를 통해 전자집적회로(EIC)와 광집적회로(PIC)를 3D로 통합하여 광엔진을 구성하는 방식으로 설명되고 있다. 이를 통해 광전 변환을 기존 회로 기판에서 패키징 구조 내부로 끌어들이는 접근이 가능해졌다.

엔비디아는 2026년 이후 AI 생태계에 400억 달러 이상을 투자할 예정이며, 이는 모델, 웨이퍼 제조, 데이터센터, 광통신 등 다양한 분야에 걸쳐 있다. 이러한 흐름은 국내 반도체 공급망도 연동되고 있으며, TSMC가 SoIC와 대형 CoWoS 패키징 개발을 병행하고 있다는 보도도 확인된 바 있다.

파인만의 2028년 하반기 양산, TSMC의 SoIC 2027년 말 월 5만장 목표, AP7 및 AP8 증설 계획은 모두 차세대 AI 반도체 수요를 겨냥한 청사진이다. 실제 양산 규모와 고객별 배분, CPO 적용 범위는 향후 엔비디아와 TSMC의 공식 발표에서 보다 구체화될 예정이다.