생성형 AI 열풍에 GPU 확보 '치열'… 엔비디아 독주 지속

[편집자주]글로벌 정보기술(IT) 기업들이 앞다퉈 생성형 인공지능(AI) 개발에 나서면서 AI용 반도체 칩인 그래픽처리장치(GPU)의 인기가 뜨겁다. 미국 반도체 기업 엔비디아가 전 세계 GPU 생산의 90%를 독점 생산하고 있는데 공급이 수요를 못 따라가는 상황이다. 엔비디아가 공급을 확대하겠다고 밝혔지만 IT 기업들은 수급 불균형의 심각성을 호소한다.

생성형 인공지능(AI)이 전 세계적 열풍을 일으키면서 AI 가동시 필요한 반도체에 대한 수요가 급증하고 있다. AI용 반도체 칩인 그래픽처리장치(GPU)를 확보하기 위한 경쟁이 과열되면서 공급 속도가 수요에 못 미친다는 분석이다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 AI서버 출하량은 지난해(85만5000대)에 비해 38.4% 늘어나 118만3000대를 기록할 전망이다. AI 서버가 증가하면서 GPU 판매도 같이 증가할 것으로 보고 있다.

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AI 반도체 시장 선점한 엔비디아 '함박웃음'

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생성형 AI에 뛰어드는 기업이 늘어날수록 호재인 기업이 있다. 미국의 GPU 전문 업체인 엔비디아다. 엔비디아는 현재 전 세계 GPU 시장에서 점유율 90% 차지하고 있다. 구글, 마이크로소프트(MS), 메타 등 AI 서비스를 지원하는 기업들 모두 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리하는 엔비디아의 GPU를 쓰고 있다.

지난 5월25일 발표한 엔비디아의 1분기 매출은 71억9000만 달러(약 9조5400억원)로 집계돼 시장 예상치 65억2000만 달러(8조6585억원)를 크게 상회했다. 실적발표에서 젠슨 황 최고경영자(CEO)는 "생성형 AI용 칩의 수요 급증을 목격하고 있다"면서 2분기 매출도 시장 예상치를 뛰어넘는 약 110억달러(약14조)로 전망했다.

엔비디아의 GPU에 수요가 몰리면서 재고 자산도 빠르게 소진되고 있다. 올해 1분기 말 재고자산은 4년만에 처음으로 감소했다. 지난해 4분기 말보다 5억4800만달러 준 46억1100만달러(약 6조1330억원)를 기록했다. 엔비디아의 재고자산 대부분은 AI 분야 데이터 처리에 쓰이는 GPU 및 고대역 메모리(HBM)인 D랩이다.

GPU 수요가 증가한 배경은 챗GPT 등 생성형 AI 구축을 위해선 GPU와 같은 고성능 반도체가 필요해서다. GPU는 한번에 여러 정보를 동시에 처리(병렬 연산)할 수 있으며 복잡한 대규모 연산을 초고속으로 처리한다. 전문가들은 이전 버전 챗GPT에 1만개 가량의 GPU가 필요했다면 업그레이드 버전에는 이보다 3~5배 많은 고사양 GPU가 필요하다고 본다.

실적 성장세를 이어오던 엔비디아는 최근 반도체기업 사상 처음으로 시가총액 1조달러를 돌파했다. 엔비디아 주가는 지난 5월30일 뉴욕증시에서 전거래일 대비 2.99% 상승한 401.11달러에 거래를 마감했다. 개장 직후 주가가 7% 오르며 장중 시총 1조 달러를 넘었다. 애플, MS, 아마존, 알파벳 등에 이어 '시총 1조달러 클럽'에 이름을 올렸다.

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IT 업계 "반도체 확보전, 내년까지 계속될 것"

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IT업계 전문가들은 GPU 수급 불균형이 장기간 지속될 것으로 본다.

일론 머스크 테슬라 CEO는 "현재 GPU는 마약보다 구하기가 어렵다"고 말하기도 했다. 머스크는 자체 대규모 언어모델(LLM) '트루스GPT' 개발을 위해 엔비디아 칩 A100 수 천개가량을 확보하기 위해 동분서주한 바 있다. 챗GPT의 아버지로 알려진 샘 올트먼 오픈AI CEO도 지난 5월16일 청문회에서 "반도체 병목 현상으로 인해 지금은 챗 GPT 이용자가 많지 않았으면 좋겠다"고 했다.

엔비디아는 급증하는 수요를 충족시키기 위해 공급을 확대하고 있다. 젠슨 황 CEO는 최근 대만에서 열린 무역 박람회에서 "(엔비디아 반도체 관련) 수요는 말 그대로 전세계 모든 곳에서 발생하고 있다"며 공급을 늘리겠다고 했다.

현재 엔비디아의 최신 GPU를 사기 위해선 6개월 이상을 기다려야 한다. GPU 구매에 성공한 경우에도 실제로 사용하기까지 몇 주가량 걸린다. 월스트리트저널(WSJ) 등 외신들은 엔비디아 공급 부족이 심각해 일부 소매업체에선 정가 3만3000달러(약 4380만원)인 칩을 웃돈을 붙여 판다고 전했다.

AI 관련 업계는 내년까지도 칩 부족 현상이 지속될 것으로 보고 있다. 시장의 공급 균형을 맞추기 위한 경쟁사들의 AI 반도체 개발에 서둘러 나서야 한다는 얘기가 들린다.