구글 ‘TPU v5p’, 애플 ‘M4’ 공개

삼성 ‘마하1ㆍ2’ 잇따라 개발 착수

엔비디아 중심 시장 재편 가속화

[대한경제=한형용 기자] 글로벌 인공지능(AI) 전용 반도체 시장을 선점하려는 빅테크들이 저마다 전용 칩 개발에 뛰어들면서 AI 가속기 시장이 르네상스를 맞고 있다

엔비디아 중심의 AI 가속기 운용의 한계점으로 꼽힌 비싼 가격과 전력 사용량 급증 문제를 획기적으로 개선하는 게 핵심이다. 엔비디아 중심의 AI 가속기 시장 지배력 재편도 시간문제가 될 것으로 보인다.

AI 전용 데이터센터는 이른바 ‘전기 먹는 하마’로 불린다. 생성형 AI 서비스는 일반 검색 엔진과 비교해 최대 30배 많은 전력이 필요한 것으로 알려졌다. 빅테크 업체들이 앞다퉈 AI 전용 반도체ㆍ가속기에 투자하는 배경이다.

실제 엔비디아의 AI 가속기 A100 GPU(그래픽처리장치), H100은 각각 최대 소비전력이 400W, 700W에 달한다. 데이터센터 내부에 수만개의 H100이 가동되는 만큼 대형에어컨 수만대가 24시간 전력을 소비하고 있다는 의미이자 전력 비용이 상당하다는 뜻이다. 엔비디아가 판매하는 AI 가속기의 연간 소비전력량이 리투아니아ㆍ과테말라(1만3092GWh)와 맞먹을 정도다.

이에 맞서 AI 가속기 시장을 재편할 기술 개발이 본격화되고 있다. 구글 클라우드는 최근 연례 기술 콘퍼런스인 ‘클라우드 넥스트 24’에서 AI 전용 반도체인 TPU의 신제품(TPU v5p)을 공개했고, 인텔은 지난 9일 기업설명회에서 신형 AI 가속기 ‘가우디3’를 선보였다.

메타와 애플은 AI 서비스 강화를 위해 각각 자체 AI 반도체 MTIA 2세대와 M4를 공개했다. 특히 애플은 AI 기능을 탑재한 M4로 PC 및 노트북인 맥 라인업의 전면 개편을 추진한다. 삼성전자 역시 AI 반도체인 마하1 개발 소식을 공식화한 데 이어 마하2 개발도 착수한 것으로 알려졌다. 이들 제품은 모두 엔비디아의 H100과 비교해 학습ㆍ추론 등 속도는 물론 전력 효율도 크게 개선될 것으로 기대를 모으고 있다.

업계 관계자는 “엔비디아의 AI 가속기를 주문한 뒤 이를 받기까지 3∼6개월이 걸리는 데다 전력 효율이 높고, 가격도 대당 5000만원을 넘어섰다”며 “천문학적 규모의 AI 데이터센터 투자가 지속되는 만큼 기업들의 경쟁도 학습ㆍ추론 등 반도체 기능뿐 아니라 가격과 전력 효율성에 맞춰지게 될 것”이라고 말했다.

아울러 AI 반도체ㆍ가속기 시장 재편에 따라 삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산)의 공급선 다변화도 예상된다. 빅테크의 AI 전용 칩은 현재 TSMC로부터 100% 생산되고 있다. 다만 주요 기업들이 맞춤형 AI 칩 개발에 나선 만큼 TSMC가 수요를 감당하기 어려워질 것이라는 예측도 나온다.

김동원 KB증권 연구원은 “올해 하반기부터 삼성전자 파운드리로 AI 전용 반도체ㆍ가속기 공급선 다변화가 이뤄질 가능성이 있다”고 말했다.

한형용 기자 je8day@

〈ⓒ 대한경제신문(www.dnews.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포금지〉