화웨이, AI 칩 제조에 총력… 반도체 수율 문제로 고전

“AI 칩과 모바일 칩 동시 생산 역량 부족”
’엔비디아 대안’ 화웨이 AI 칩 수율 20% 초반서 정체

중국 베이징의 한 쇼핑몰에서 사람들이 화웨이 메이트60 시리즈 광고가 붙어 있는 매장 앞을 지나가고 있다./연합뉴스

미국의 대중(對中) 첨단 반도체 제재로 중국 최대 통신장비 업체 화웨이의 인공지능(AI) 칩 수요가 급증하고 있다. 이에 화웨이는 중국에서 인기를 끈 프리미엄 스마트폰의 생산 속도를 늦추고 AI 칩 제조에 총력을 쏟고 있다. 지난해 8월 깜짝 출시한 5G(5세대 이동통신) 스마트폰 ‘메이트60 프로′에 쓰인 7㎚(나노미터·10억분의 1m) 첨단 반도체와 AI 칩을 동시에 생산하는 데 한계가 드러난 탓이다. 현재 화웨이의 AI 칩 ‘어센드910B’는 중국 시장을 90% 이상 장악했던 엔비디아 AI 칩의 대체재로 부상해 현지 빅테크 기업들의 러브콜을 받고 있다.

5일(현지시각) 로이터통신과 업계에 따르면 화웨이는 AI 칩 ‘어센드’와 7㎚ 기술로 제작된 모바일용 ‘기린 9000S’ 프로세서를 중국 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체 SMIC에서 동시에 생산 중이다. 그러나 낮은 수율로 두 칩 모두 생산량이 수요를 따라오지 못하자, 화웨이와 SMIC는 AI 칩 생산을 최우선 순위로 두고 기린 칩 생산을 줄이고 나섰다. 이에 높은 인기로 출시 이후 잇따라 품절 사태를 빚어온 메이트60 프로의 공급 부족 현상은 앞으로도 이어질 전망이다.

이런 와중에 중국 정부는 자체 데이터센터 프로젝트를 가동하고 화웨이 어센드 AI 칩에 대한 공공 및 민간 수요를 창출하는 데 박차를 가하고 있다. 지난달 중국 정부 산하 연구기관은 중국이 2035년까지 전 세계 AI 산업의 30% 이상을 점유할 것이라는 전망을 내놨다. 알리바바와 텐센트, 바이두 등 중국 빅테크 기업도 미국 정부의 제재로 수입이 막힌 엔비디아 칩의 대안으로 화웨이 AI 칩을 찾고 있다. 마틴 라우 텐센트 사장은 지난 분기 실적 발표에서 “회사는 여러 세대의 엔비디아 반도체 재고를 충분히 보유하고 있어 단기적으로 AI 개발에 영향은 없을 것”이라면서도 “앞으로 국내에서 생산되는 AI 칩을 확보하기 위해 노력할 것”이라고 말했다.

그러나 화웨이와 SMIC는 여전히 AI 칩 양산에 고군분투하고 있는 것으로 전해졌다. 업계는 어센드 칩의 수율이 20%대 초반 수준에서 정체인 것으로 보고 있다. 상하이에 본사를 둔 86리서치의 찰리 차이 연구원은 “화웨이 어센드 칩은 현재 엔비디아 칩과 성능이 유사하지만, 제조 공정 문제로 격차는 앞으로 더 벌어질 수 있다”고 말했다.

화웨이뿐 아니라 다른 중국 반도체 기업들도 AI 칩 개발에 나서고 있으나, 대량 생산까지는 갈 길이 멀다. 중국 하이곤테크놀로지는 지난해 가을 새로운 AI 칩을 선보인 후 바이두, 알리바바와 AI 인프라를 구축하고 있다. 엔비디아 중국 사업 총괄 매니저 출신 장젠중이 세운 반도체 스타트업 무어쓰레드도 지난해 말 AI 반도체를 발표했다. 이들 업체는 모두 자체 제조 공장을 두고 있지 않아 개발한 AI 칩을 생산하려면 외부 파운드리 업체와 손을 잡아야 하는데, 중국 내엔 AI 칩을 만들 수 있는 파운드리가 부족하다. 여기에 미국은 하이곤을 포함한 여러 중국 칩 제조업체를 제재 대상에 올려 해외 파운드리와의 거래를 막았다. 세계 최대 파운드리인 대만 TSMC도 미 제재에 따라 화웨이를 비롯한 중국 기업으로부터의 수주를 중단한 상태다.

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