합리적인 가격에 뛰어난 가치.
엔비디아의 GB202 그래픽 처리 장치(GPU)는 다이 크기가 761.56 mm²에 달하며, 이는 클라이언트용 PC용 GPU 중 역사상 가장 큰 규모에 속합니다. 이 그래픽 카드가 탑재되는 모델인 GeForce RTX 5090 역시 역대 최고가 애드인 보드 중 하나로 예상됩니다. 이러한 배경에는 GB202 칩 자체의 생산 단가가 매우 높기 때문일 수 있습니다. 저희는 플래그십 GPU용 거대한 다이를 생산하는 데 엔비디아가 어느 정도의 비용을 부담할지 개략적인 추정치를 계산해 보았습니다. 다만, TSMC와 엔비디아를 제외한 실제 수율(yield) 관련 세부 정보는 기밀로 관리되고 있으므로, 본 계산 결과는 참고용으로만 활용해 주시기 바랍니다. 가능한 시나리오들을 분석해 보겠습니다.
300mm 웨이퍼 한 장에 다이 크기가 대략 31.5mm × 24.2mm라고 가정할 경우, 약 72개의 GB202 후보를 배치할 수 있습니다. 이는 TSMC가 자사의 4nm급 또는 5nm급 공정 기술을 이용해 생산하는 300mm 웨이퍼당 최대 $16,000를 청구할 수 있다는 사실을 고려하면 그리 많은 수치는 아닙니다. 결함 밀도와 수율을 고려했을 때, 엔비디아가 GeForce RTX 5090 그래픽 프로세서를 제작하는 데 약 $290를 지출해야 할 수도 있으나, 오직 완벽한 다이만 판매 가능한 경우에는 $340까지 상승할 수 있습니다. 물론 이 수치들은 매우 대략적인 추정치이므로 참고만 해주셔야 하며, 파라미터별 수율(parametric yields)과 같은 다른 요소들도 고려해야 하므로, 최종적인 비용 산출은 복잡한 계산이 필요합니다.
TSMC는 GB202를 소위 4NP 공정 기술로 제작하는데, 이는 TSMC의 N4P 생산 노드를 기반으로 엔비디아 요구에 맞춰 일부 커스터마이징된 버전입니다. TSMC의 N4와 N4P는 N5 제조 기술군에 속하며 이미 수년 동안 양산되고 있습니다. TSMC의 결함 밀도 성능 그래프에 따르면, N5/N6의 결함 밀도는 대량 생산 시작 후 6분기 차에 약 0.05–0.06 결함/제곱 센티미터 수준이었습니다. 현재(N5가 고용량 생산에 진입한 지 4.5년 경과)는 지속적인 공정 개선 덕분에 더 낮아졌을 수 있으나, 여기서는 여전히 0.05를 가정하겠습니다.
이 경우, SemiAnalysis Die Yield Calculator(Murphy’s Model)에 따르면, 300mm 웨이퍼 한 장에는 CUDA 코어 24,576개를 갖춘 완벽한 GB202 그래픽 프로세서 47개와 부분 다이 4개, 그리고 종류별 결함을 가진 다이 21개가 포함되어 있습니다. 하지만 이 21개의 다이가 모두 쓸모없다는 의미는 아닙니다. 첫째, 엔비디아의 대형 GPU는 충분한 중복성(redundancy)을 갖추도록 설계되는 경향이 있어, 사소한 결함이 다이의 기능 자체를 손상시키지 않을 수 있습니다. 둘째, 엔비디아가 GeForce RTX 5090에 요구하는 것은 완벽한 GB202 다이가 아니라, 기능하는 CUDA 코어 21,760개를 갖춘 GPU 자체가 중요합니다. 셋째, 결함이 심한 GB202 다이조차도 GeForce RTX 5080과 같은 보다 저가형 그래픽 카드에 사용될 수 있습니다. 때로는 부분 다이 형태로도 판매가 가능합니다.
결함이 있는 다이 중 실제로 몇 개가 사용 불가인지, RTX 5090으로 판매할 수 있는 개수가 몇 개인지, 혹은 저가 제품으로 활용할 수 있는 개수가 몇 개인지 명확히 알 수 없으므로, GB202 프로세서가 탑재된 300mm 웨이퍼 하나당 총 55개의 GPU가 GeForce RTX 5090 제품으로 판매 가능하다고 가정해 보겠습니다. 이 경우, TSMC가 엔비디아에게 N4/N5 웨이퍼당 $16,000를 청구한다고 가정하면, 다이 절단(dicing), 테스트, 패키징, 빈닝 과정을 거치지 않은 개별 프로세서의 원가(cost)는 약 $290에 달할 수 있습니다. 만약 절대적으로 완벽한 다이만 판매 가능하다면, 다이당 $340까지 올라갈 수 있습니다.
완성된 패키지의 경우, 엔비디아에 대한 매출액으로 환산하면, 엔비디아가 벌어들이는 수익에 포함됩니다.
엔비디아가 대규모로 생산된 제품을 판매할 때, 재고로 남는 재고 재고가 생깁니다. 이 비용을 고려한 가격은, 당장 매출로 반영되는 부분과 비용이 배분되는 부분이 있습니다.
엔비디아는 자체 제작한 제품을 판매할 때 재고 재고가 생깁니다. 이 재고는 비용으로 반영되어 매출총이익에 포함됩니다.
결론적으로, 엔비디아는 제조 원가에 재고를 쌓아두는 비용을 감안하여 가격을 책정하고 판매합니다.
엔비디아는 자체 생산 제품을 판매하기 위해 재고를 관리하고, 이 재고 재고는 비용으로 인식되어 매출원가에 반영됩니다.