‘AI 칩 최강자’ 엔비디아에 도전장 내미는 기업

지난 4월 미국 라스베이거스에서 열린 '구글 클라우드 넥스트 2025'에서 공개된 구글의 7세대 TPU '아이언우드'./연합뉴스

구글이 자체 개발한 인공지능(AI) 칩의 외부 공급을 강화하고 있다. 5일 외신에 따르면 구글은 클라우드 업체 ‘플루이드스택’의 뉴욕 데이터센터에 자사의 AI 칩인 ‘TPU(Tensor Processing Unit)’를 장착하기로 합의했다. TPU는 구글이 딥러닝을 빨리 돌리려고 만든 전용 AI 가속기다. 이 외에도 구글은 챗GPT 개발사 오픈AI를 위해 엔비디아 칩 전용 데이터센터를 구축 중인 크루소, 엔비디아가 투자한 데이터센터 기업 코어위브 등과도 유사한 협상을 추진한 것으로 알려졌다.

구글은 그간 AI 칩을 만들었지만 대부분 구글 클라우드 등 자사 서비스에만 사용해 왔다. 또 구글은 엔비디아의 최대 고객으로 AI 칩을 대량 구매해 구글 클라우드 고객에 임대해 오기도 했다. 그런데 AI 칩 시장이 계속 성장하고, 기업들의 엔비디아 의존도가 커지자 외부에 TPU 공급을 확대해 수익화하겠다는 것이다. 이 매체는 “구글의 공략 대상은 주로 엔비디아 칩에 크게 의존하는 새로운 클라우드 제공 업체들”이라며 “TPU 확산을 위해 플루이드스택이 운영 비용을 감당하지 못할 경우 최대 32억달러까지 보증하겠다는 조건도 내세웠다”고 보도했다.

그래픽=이진영

엔비디아가 장악한 AI 칩 시장에 구글을 비롯해 중국 빅테크들도 도전장을 내밀고 있다. AI 칩 시장이 계속 성장하고, 이 시장에서 점유율이 80~90%에 육박하는 엔비디아에 대한 의존도를 줄이기 위해서다. AI 칩 절대 강자 엔비디아의 아성을 무너트리기 위한 AI 칩 독립 전쟁 선전포고인 셈이다. 하지만 대부분 기업의 제품은 여전히 엔비디아에 비하면 기술력에서 큰 차이가 나 경쟁력이 없다는 지적도 나온다.

◇엔비디아 천하 속 화웨이·AMD 추격

엔비디아는 AI 칩 시장을 사실상 독점하고 있다. AI용 GPU에 대해 과감하게 조기 투자했고, 쿠다(CUDA) 소프트웨어 플랫폼을 통해 AI 칩 생태계를 구축해 놓았다. 엔비디아 AI 칩은 쿠다에서 작동하는데, 많은 개발자가 이를 사용하면서 업계 표준이 된 만큼 ‘락인 효과’가 커진 것이다.

그러나 최근 여러 기업이 AI 칩을 개발하며 자체 기술력을 키우고 있다. AI 칩 시장에서 엔비디아의 가장 유력한 경쟁자는 중국 화웨이다. 화웨이의 AI 칩 ‘어센드 시리즈’는 AI 모델 학습에 쓰일 수 있는 고성능 칩으로, 화웨이는 중국 내 AI 생태계를 위해 CUDA 대체 프레임워크를 자체 개발하고 있다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 저성능 AI 칩 ‘H20′의 대중 수출을 재개해야 한다며 미국 정부에 “우리가 수출 안 하면 화웨이 기술 개발이 빨라진다”고 말했을 정도로 화웨이의 기술력은 위협적이다. 또 다른 중국 업체인 알리바바도 지난달 중국 내에서 AI 칩을 개발했다고 밝혔다.

미국 내에서는 반도체 칩 설계 회사 AMD가 AI 칩 ‘MI 시리즈’를 보유하고 있다. 2023년 말엔 대규모 최적화 및 대규모언어모델(LLM)을 지원하는 ‘인스팅트 MI300′ 칩 시리즈를 출시하기도 했다. 비슷한 성능의 엔비디아 AI 칩인 H100보다 출시가 1년 이상 늦긴 했지만, “성능이 우수하다”는 인정을 받았다. 다만 시장점유율은 아직 낮은 상황이다. 데이터센터 시장만을 두고 보면 올해 3월 기준 AMD 점유율은 4%로 엔비디아(92%)에 비해 미미하다.

◇특화형 칩 제작도 늘어

엔비디아의 GPU 칩처럼 범용 AI 칩은 아니지만, ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)라는 특정 AI 작업에 최적화된 커스텀 칩을 만드는 곳도 늘고 있다. 엔비디아·AMD 등이 만드는 범용 AI 칩보다 유연성은 떨어지지만 가격이 저렴해 클라우드 업체에서 인기다.

아마존은 AI 훈련 전용 칩인 ‘트레이니엄’과 추론용 칩인 ‘인퍼렌시아’ 등을 만든다. 더 빠르고, 더 싸고, 아마존에 최적화된 AI 칩을 직접 만들겠다는 전략이다. 최근 앤트로픽이 아마존의 트레이니엄 칩을 사용하는 등 자사 사업 이외 고객에게도 칩 사용을 제안하고 있다. 오픈AI는 브로드컴과 협력해 내년 출시를 목표로 자체 AI 칩인 XPU를 개발하고 있고, 애플·마이크로소프트·바이트댄스 등도 AI 칩을 개발 중이다.