SK하이닉스

초거대 AI를 움직이는 힘은 어디에서 올까? IBM 왓슨의 역사적인 제퍼디 우승, 이세돌 9단과의 대결에서 승리한 알파고, 오픈AI의 챗GPT까지 모든 AI 혁신은 AI 반도체 칩이 있기에 가능했다. 알파고의 딥러닝 기술을 구현하는 데 1920개의 CPU와 280개의 GPU가 사용됐다. 알파고 출현 이후 7년 뒤 등장한 '챗GPT'에는 1만개가 넘는 엔비디아의 'A100' GPU가 사용됐다. AI칩은 인공지능 시스템의 개발과 배포에 사용되는 특수 컴퓨팅 하드웨어를 말한다. AI 작업을 처리하도록 설계된 특수 집적 회로로 그래픽 처리 장치(GPU), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 주문형 반도체(ASIC) 모두 AI 칩이다. 생성AI의 성장세에 힘입어 AI칩 시장도 가파르게 성장하고 있다. 시장 조사 업체 가트너에 따르면 AI 반도체 매출은 예측 기간 동안 두 자릿수 성장을 지속해 2024년에는 25.6% 증가한 671억 달러(약 90조 9070억 원)에 달한다. 오는 2027년에는 AI칩 매출이 2023년 시장 규모의 두 배 이상인 1194억 달러(약 161조 7631억 원)에 달할 전망이다. 가트너의 분석가이자 부사장인 앨런 프리스틀리는 "생성AI의 발전과 데이터 센터, 엣지 인프라 및 엔드포인트 디바이스에서 광범위한 AI 기반 애플리케이션의 사용이 증가함에 따라 고성능 그래픽 처리 장치(GPU)와 최적화된 반도체 디바이스가 필요하다. 이것이 AI칩의 생산과 배포를 주도하고 있다"고 설명했다. 가트너는 "생성AI 대규모 언어 모델 개발이 데이터 센터에서의 고성능 GPU 기반 서버에 대한 수요 증가를 이끌고 있다"고 밝혔다. 또한 2027년까지 AI 기술을 데이터센터 애플리케이션에 통합하면 워크로드 가속기를 포함한 새로운 서버의 20% 이상이 탄생할 것으로 예상했다. 맞춤형 AI칩 시장도 확대될 것으로 보인다. 프리스틀리 부사장은 "많은 조직에서 광범위한 AI 기반 워크로드, 특히 생성 AI 기술을 기반으로 하는 워크로드에 대해 현재 주요 칩 아키텍처인 개별 GPU를 대체할 맞춤형 AI칩의 대규모 배포가 이루어질 것"이라고 밝혔다. 

“젠슨 황 엔비디아 CEO가 부스를 방문해 고대역폭메모리(HBM)에 ‘젠슨 승인(Jensen approved)’이라고 직접 서명했습니다.”21일(현지시각) 엔비디아의 연례 기술 컨퍼런스 ‘GTC 2024’가 열리는 산호세 컨벤션 센터에서 만난 삼성전자 관계자는 “내부적으로는 긍정적인 시그널로 생각하고 있다”며 이같이 말했다. 직접적인 계약과는 관련 없는 서명이지만, 엔비디아의 CEO가 삼성전자 첨단 메모리 반도체의 기술력을 인정했다는 뜻으로 해석되기 때문이다. 엔비디아는 글로벌 첨단 AI 반도체 시장 점유율 90% 이상을 차지, 사실상 업계를 지배하고 있는 기업이다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 19일(현지 시간) 미국 캘리포니아주 산호세 시그니아 호텔에서 열린 엔비디아 연례 컨퍼런스 ‘GTC 2024’ 기자간담회에서 “한국 반도체 기업들의 기술력은 매우 뛰어나다. 엔비디아는 HBM에 엄청나게 많은 돈을 쓰고 있다”며 이같이 말했다. SK하이닉스, 삼성전자가 생산하는 HBM 제품을 높이 치켜세운 것이다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 SK하이닉스와 삼성전자는 2023년 기준 HBM 시장 점유율 53%, 38%를 차지하며 시장을 주도하고 있다. SK하이닉스는 엔비디아의 고성능 AI 반도체인 ‘H100’에 HBM을 공급, 주목을 받았다.젠슨 황 CEO는 이날 삼성전자의 HBM을 사용하고 있느냐는 질문에 “아직 사용하고 있지 않다”고 답하면서 “현재 테스트(qualifying)하고 있다. 기대가 크다”고 언급했다.그는 이어 “생성 AI 때문에 데이터센터에 더 많은 고성능 메모리가 필요해지고 있다. HBM은 메모리 반도체의 미래”라며 “SK하이닉스와 삼성전자의 제품 업그레이드 주기는 믿을 수 없을 만큼(incredible) 빠르다”고 했다. 

생성 AI 산업 경쟁이 국가 간 반도체 전쟁으로 확장되고 있다. 핵심은 대형언어모델(LLM) 훈련에 필요한 필수재, 고성능 그래픽처리장치(GPU)다. 생성 AI 서비스에 필수적인 LLM의 중요성이 커지면서 GPU 수요는 폭발하고 있지만, 이 시장의 80% 이상은 엔비디아 기업 한 곳이 점유하고 있다. 비싼 가격은 물론 공급부족에 사고 싶어도 사지 못하는 품귀 현상이 벌어지자, AI칩 확보 전쟁이 기업에서 국가로 번지는 양상이다. 주요 생산국인 미국은 지난 2022년부터 중국에 첨단 반도체 장비, AI칩 수출을 제한하는 조치를 시행하며 견제에 나섰다. 이에 중국은 저사양 AI칩 물량 공세로 기존 고성능 중심의 AI칩 시장 구조를 바꾸려 하고 있다.일본은 반도체 부품 기술이 뛰어난 강점을 살렸다. 막대한 보조금으로 AI칩 부품에서 게임체인저 기술을 개발하고 있다. 미국도 11월 대선을 앞두고 반도체 제조사에 대규모 보조금 정책을 시행할 것으로 알려지면서 AI칩을 둘러싼 기술패권 경쟁은 가속하는 양상이다.

생성형 AI 산업 헤게모니 확보를 위한 세계 각국의 경쟁이 가열되고 있다. 특히 생성 AI 개발·운영을 위한 핵심 인프라로 여겨지는 ‘AI 반도체’ 분야에서 이런 움직임이 두드러지는 분위기다. 챗GPT 개발사인 오픈AI는 최근 중동, 일본 투자사와 AI 반도체 생산, 조달을 위한 네트워크 구축에 나섰으며 세계 최대 AI 반도체 업체 엔비디아를 이끄는 젠슨 황 CEO는 미국 정부의 반도체 규제가 시작된 지 4년 만에 중국을 방문해 화제에 오르기도 했다. 샘 알트만 오픈AI CEO의 방한에도 이목이 집중된다. 샘 알트만 CEO는 이번 주 한국을 방문해 삼성전자, SK하이닉스 등과 AI 반도체 개발 및 공급 대책을 논의할 것으로 알려졌다.

미국 라스베이거스에서 열리는 세계 최대 IT 전시회 ‘CES2024’가 5일 앞으로 다가오면서 이번 CES에서 글로벌 기업들이 발표할 비전, 신제품 등에 관심이 쏠리고 있다. 특히 공식 개막 하루 전인 1월 8일(현지시각) 취재진을 대상으로 진행되는 ‘미디어 데이(Media Days)’ 2일 차 프레스 컨퍼런스에 대한 기대감이 커지는 분위기다. 2023년 11월 30일 CES 주최 단체인 CTA가 공식 발표한 11개 업체(보쉬, 두산, 현대, 하이센스, 기아, LG전자, 파나소닉, 삼성, 소니, TCL, 발레오. 알파벳순)에 애보트, SK, 폭스바겐 3개 업체가 추가돼 총 14개 업체가 프레스 컨퍼런스를 진행하고, 이와 별개로 반도체 업체 엔비디아도 이날 온라인으로 ‘스페셜 발표(special address)‘를 진행하겠다고 밝힌 상태다. 공식 프레스 컨퍼런스와 함께 자율주행차 레이싱 대회 ‘인디 오토노머스 챌린지’ 주관사 등 9개 기업·단체가 진행하는 ‘파워 세션’도 이날 열린다. 더밀크는 현재까지 공개된 내용을 토대로 주목할 만한 프레스 컨퍼런스 톱7을 정리했다.