[Mint] 아마존·구글·테슬라·삼성·소니 다 뛰어들었다, 미래 승부는 AI반도체 - 조선일보

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입력 2020.08.31 00:01

각종 클라우드, 자율주행… 엄청난 빅데이터 처리가 관건

지난 18일 미국 반도체 기업인 엔비디아가 삼성전자를 제치고 반도체 기업 시가총액 2위에 올랐다. 원래 게임용 그래픽 반도체를 만들던 회사인데, 이 반도체가 인공지능(AI) 분야에서 탁월한 성능을 발휘하면서 수요가 급증한 영향이었다. 엔비디아는 이 기세를 몰아 세계 최대 반도체 설계회사인 영국 ARM의 인수를 추진 중이다. 예상되는 합병 규모는 약 60조원. 엔비디아만이 아니다. 글로벌 정보기술(IT) '공룡'들이 AI 반도체로 영역을 속속 확장 중이다.

전기자동차 업체 테슬라는 지난해 4월 자체 설계한 자율주행용 AI 반도체를 공개했다. 중국 전자상거래 업체 알리바바는 지난해 9월 AI 반도체 '한광800'을 선보였다. 구글은 이미 2016년 첫 AI 반도체를 내놓았다. 이들은 각 분야 산업에 활용되는 AI 비중이 엄청나게 커지다 보니 AI 반도체를 외부에 의존하는 것보다 직접 개발하는 것이 더 효율적이라고 판단한 것으로 보인다.

AI는 클라우드 등 각종 IT 서비스, 자율주행 등을 효과적으로 구현하기 위해 필수다. 소프트웨어와 빅데이터를 활용해 엄청난 양의 계산을 빠르게 처리해야 하는데 여기에 특화된 계산 장치가 바로 AI 반도체다. 이 때문에 AI 반도체를 잡는 기업이 미래 반도체 시장의 승자가 될 것이라는 얘기가 나온다. 시장분석 회사 가트너에 따르면, AI 반도체 세계시장 규모는 2020년 121억달러, 2021년 181억달러, 2022년 244억달러, 2023년 343억달러(약 41조원)로 급격히 늘어날 전망이다. 3년 만에 3배 규모가 되는 폭발적 성장이다

글로벌 IT 빅플레이어들이 꿈꾸는 것은 이른바 'AI의 수직계열화'다. AI 관련 서비스, 소프트웨어, 고성능 컴퓨터 등을 통합하겠다는 것이다. 테슬라가 좋은 예다. 테슬라는 전기차를 만들고, 거기에 자체 자율주행 소프트웨어를 얹었다. 테슬라는 반도체 전문이 아니기 때문에 처음엔 자율주행 구현을 위해 필요한 AI 반도체를 외부에 의존했다. 그러나 결국 이를 자체 개발하기로 했다. 이 방식이 궁극적인 서비스 향상의 열쇠임을 깨달은 것이다. 아마존이나 구글이 AI 반도체에 뛰어드는 것도 같은 맥락이다.

대만에 있는 TSMC 반도체 파운드리 공장 내부 모습. 파운드리는 고객사로부터 반도체 설계도를 받아 생산만 하는 위탁생산 기업을 말한다. TSMC는 이 분야 점유율 압도적 1위다. /TSMC

이렇다 보니 기존 반도체 강자들도 선제 방어를 위해 AI 반도체 강화에 나서고 있다. 인텔은 작년 말 이스라엘 AI 반도체 기업인 아바나랩을 20억달러에 인수했다. 아마존이나 마이크로소프트 같은 클라우드 서비스 기업이 데이터 서버용 AI 반도체를 스스로 설계하기 시작하면, 인텔의 주력 상품인 서버용 반도체가 크게 위협받을 수 있다. 이 때문에 미리 개발에 나서 고객 이탈을 막겠다는 것이다.

한편 삼성전자는 AI 반도체와 관련해 처음엔 파운드리(반도체 위탁 생산)에 집중한 뒤, 추후 AI 반도체 설계도 하는 식으로 '두 마리 토끼'를 잡는다는 전략이다. 삼성전자는 작년 말 중국 바이두의 AI 반도체를 생산한다고 밝혔다. AI로 갈수록 메모리·프로세서 통합 관리가 중요한데, 삼성의 제조 경쟁력이 발휘될 수 있는 부분이다. 또 삼성은 소니에 이어 이미지 센서 세계 점유율 2위 업체라는 게 강점이다. 이미지 센서와 AI 반도체 통합 제품을 만들면 자율주행이나 스마트 공장 등에 폭넓게 사용될 수 있다. 이미 소니는 지난 5월 이미지 센서, AI 반도체 통합 제품 개발을 발표했다.

SK하이닉스도 지난 7월 AI에 최적화된 고속 메모리 양산에 돌입했다고 밝혔다. AI 기술을 잘 쓰려면 소프트웨어, AI 연산을 처리할 AI 반도체뿐 아니라, 데이터를 빠르게 꺼내 쓸 수 있는 초고속 메모리도 대량으로 필요하다. AI용 메모리 시장은 2019년 206억달러(약 24조4300억원)에서 2025년 604억달러(약 71조6200억원)로 커질 것으로 기대된다.

한국의 경우, 아마존·구글·테슬라처럼 AI 수직 통합을 이룰 수 있는 기업은 아직 없는 상태다. 그러나 김정호 카이스트 전기·전자공학과 교수는 "삼성 등이 AI 반도체 생산 분야에서 실력을 키우다 유망 업체를 인수하거나, 국내 IT 대기업이 더 커지며 AI 반도체를 만드는 방식으로 AI 수직 계열화를 이루게 될 가능성을 본다"고 말했다.

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