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[11월의 반도체 ①] AI 반도체 춘추전국시대, 자체 개발 집중하는 기업들

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챗GPT 등장 이후, AI 산업은 가파른 상승세를 탔다. 챗GPT를 필두로 AI 기술의 폭발적인 성장은 AI 반도체에 대한 수요를 증가시켰다. AI 반도체는 AI 작업을 가속화하고 효율적으로 수행할 수 있도록 설계된 특수한 칩이다. AI 반도체는 AI 모델의 처리 속도를 높이고 에너지 효율성을 개선해 다양한 영역에서 혁신을 일으키고 있다. AI 반도체 시장에서는 시장을 주도하는 글로벌 기업과 그 아성에 도전하는 스타트업 간 활발한 경쟁이 이뤄지고 있다. 



AI 반도체는 챗GPT 등장 이후 생성형 AI 확대에 힘입어 시장성이 보장되고 있다. 가트너 조사에 따르면, AI 반도체 시장 규모는 2024년경 671억 달러에 달할 전망이며, AI 반도체 매출은 매년 두 배 성장을 거듭해 오는 2027년 1194억 달러에 이를 것으로 예상됐다. 

 

AI 반도체의 핵심 기능은 데이터 처리 능력과 병렬 처리 능력이다. 이러한 특성은 기존 CPU나 GPU보다 AI 작업에 적합하게 만들어지는데 초점을 맞춘다. 이에 AI 반도체는 머신러닝 알고리즘의 요구사항을 충족시키며 빠른 처리 속도와 낮은 전력 소비를 지원한다. AI 반도체는 다양한 산업 분야에서 활용될 것으로 보이며, 관련 기업들은 지속적인 연구 개발과 기업 간 협력 등을 통해 새로운 결과물을 선보이고 있다. 

 

폭스콘과 손잡고 AI 공장 구축하는 엔비디아

 

엔비디아는 지난 10월 폭스콘과 손잡고 자율주행 전기차를 위한 AI 공장을 설립한다고 밝혔다. 로이터 통신에 따르면, 폭스콘 류양웨이 회장은 타이베이에서 열린 ‘테크 데이’ 행사에서 엔비디아의 칩과 소프트웨어를 활용한 AI 데이터 공장을 구축해 자율주행 전기차 등의 제품에 사용할 것이라고 발표했다. 젠슨 황 CEO는 “이 공장은 데이터를 입력하면 정보를 생산해낸다. 향후 모든 회사, 모든 산업이 AI 공장을 갖게 될 것”이라고 말했다.

 

이어 그는 엔비디아와 폭스콘이 구축하는 것은 자율주행 전기차를 위한 전체 AI 시스템이며, AI 공장이 자율주행차의 소프트웨어를 개발한다고 설명했다. 또한, “자율주행 전기차가 수집한 데이터는 AI 공장에 전달되고 AI 공장은 소프트웨어를 개선해 전체 AI 함대를 업데이트할 것”이라고 덧붙였다. 

 

AMD, AI 소프트웨어 역량 강화하다

 

AMD는 엔비디아와의 격차를 줄이기 위해 오픈소스 AI 소프트웨어 스타트업인 노드.AI를 인수했다. 노드.랩스라 불리는 이 기업은 미래 AI 시스템을 위한 오픈소스 기술을 개발함으로써 시행착오를 통해 학습하는 강화 학습에 특화해 있다. 노드.AI 아누시 엘랑오번 CEO는 구글과 시스코 엔지니어 출신으로, 이 기업은 앞서 세쿼이아 캐피탈과 같은 유명 벤처 캐피탈 회사로부터 수백만 달러의 자금을 조달한 것으로 알려졌다.

 

AMD는 이 스타트업의 인수 금액 등은 밝히지 않고, 연내에 인수를 마무리할 계획이라고 설명했다. AMD 관계자는 “노드.AI는 오픈소스 AI 소프트웨어를 개발하면서 AI 모델 최적화를 위한 풍부한 전문 지식을 갖췄다. 이번 인수는 AMD의 AI 소프트웨어 역량 강화에 도움을 줄 것”이라고 말했다. 

 

자체 AI 반도체 개발하는 MS

 

마이크로소프트(MS)가 11월 이그나이트 컨퍼런스에서 자체 개발한 AI 반도체를 공개할 것이라고 밝혔다. MS가 개발한 AI 칩은 엔비디아 GPU와 유사한 형태로 생성형 AI의 기본 기술인 대규모언어모델(LLM)을 훈련하고 실행하는 데이터 센터 서버 구동을 위해 설계된 것으로 알려졌다.

 

MS는 자체 칩 개발을 통해 엔비디아에 대한 의존도를 낮추고 공급 부족을 해소할 것으로 기대한다. 이처럼 GPU 대체제를 마련하기 위한 빅테크의 연구가 지속되고 있다. 구글에 이어 메타도 자체 AI 칩인 'MTIA'를 개발하며, 아마존은 2015년 이스라엘 반도체 기업 안나푸르나 랩스를 인수해 최근 자체 반도체 개발을 통해 생성형 AI 경쟁에 뛰어들었다. 

 

AI 칩 자체 개발 필요성 느낀 오픈AI

 

오픈AI 역시 AI용 반도체의 자체 개발을 검토 중인 것으로 알려졌다. 로이터통신은 소식통을 인용해 오픈AI가 AI 칩 자체 개발 시작 여부는 아직 결정하지 않았으며, 적어도 지난해 자사가 사용하는 고가의 AI 반도체가 부족한 문제를 해결하기 위해 다양한 선택지를 논의했다고 전했다.

 

선택지 중에는 AI 반도체 자체 개발, 기존 AI 반도체 공급사인 엔비디아와의 관계 강화, 엔비디아 외에 공급처 다변화 등이 포함된 것으로 알려졌다. 이에 한 소식통은 오픈AI가 잠재적 인수 대상 기업에 대해 실사를 진행하기도 했다고 전했다. 그간 샘 올트먼 오픈AI CEO는 AI용 반도체 확보를 회사의 최우선 과제로 제시하며 AI 반도체 부족 현상에 대해 공개적으로 불만을 나타낸 바 있다. 

 

인텔, 가우디2로 중국 시장 공략하다

 

인텔이 자국의 대중국 제재를 피해 중국 시장 맞춤용으로 내놓은 AI 반도체 ‘가우디2’가 호황인 것으로 알려졌다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 대만 디지타임스를 인용해 지난 7월 중국에서 출시된 가우디2의 수요가 높아지며 인텔이 최근 해당 칩의 파운드리 파트너인 TSMC에 발주를 늘렸다고 전했다. 다만 인텔과 TSMC는 중국 본토에서의 최근 매출을 공개하지 않았다.

 

가우디2는 인텔이 엔비디아가 장악한 AI 반도체 시장을 겨냥해 내놓은 중국 맞춤용 칩으로 미국의 제재 대상이 아니다. 인텔은 지난 7월 베이징에서 연 가우디2 출시 행사에서 “가우디2는 진입 장벽을 낮추고 중국 본토 고객들의 AI 사용 역량을 높이기 위해 설계됐다”며 “이는 중국의 AI 미래 구축을 도울 것”이라고 밝혔다. 지난해 인텔은 총 매출의 27%를 중국 시장에서 거둔 것으로 알려졌다. 

 

고성능 AI 반도체 제작 돌입한 리벨리온

 

리벨리온이 지난 10월 삼성전자와 LLM에 쓰이는 차세대 고성능 반도체 ‘리벨’을 제작한다고 밝혔다. 리벨은 삼성전자의 파운드리 4나노 공정을 이용하며, 삼성전자의 고사양 메모리 칩 ‘HBM3E’를 탑재한다. 리벨리온은 특히 AI 반도체 설계·제조를 비롯해 레이아웃 설계와 검증까지 모두 국내 기업의 손을 거친다는 점에서 의의를 뒀다. 리벨리온은 내년 하반기를 겨냥해 리벨 개발을 마칠 계획이다.

 

박성현 리벨리온 대표는 “리벨의 성공적인 개발 및 생산을 통해 시스템 반도체에서도 대한민국 제품이 세계적인 경쟁력을 갖출 수 있다는 점을 보여주고 싶다”고 밝혔다. 앞서 리벨리온은 IBM과 생성형 AI 분야 데이터 센터 파트너십을 구축하기도 했다. 

 

헬로티 서재창 기자 |










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