테슬라도 아마존도 "반도체 만든다" 눈에 불 켠 이유

지난 18일(현지시간) 미국의 반도체 업체인 엔비디아가 삼성전자를 밀어내고 글로벌 반도체 기업 시가총액 2위에 오르자 전세계 IT 업계가 술렁였다. 1분기 매출만 따지면 삼성전자의 15분의 1에 불과한 기업이 코로나 19 팬데믹 이후 기업가치가 2배 넘게 상승하며 인텔에 이어 삼성전자마저 제쳤다. 주력품목인 GPU(그래픽프로세서유닛)가 AI(인공지능) 연산에 강점을 보이면서 데이터센터용 수요가 폭증했고 자율주행차 등 AI 반도체로 사업을 다각화하면서 시장이 먼저 반응한 것이다. AI 반도체에 대한 기대감을 보여주는 사례다.

인간의 뇌 모방 NPU에 4차혁명 주도권 달렸다AI 반도체 개발 경쟁이 뜨거운 건 글로벌 IT 시장의 판도마저 뒤집을 수 있는 높은 시장 잠재력 때문이다. GPU 시장의 최강자인 엔비디아가 AI 시대 수혜기업이라 볼 수 있다. GPU는 애초 PC 게임의 복잡한 그래픽 처리를 위해 개발됐는데, 여러 명령을 동시에 처리하는 병렬 구조 덕분에 AI 알고리즘 처리에 유리했고 AI 서비스를 강화하는 글로벌 IT기업들의 데이터센터에 널리 쓰이게 됐다. 엔비디아는 글로벌 자동차업체들과 자율주행 플랫폼 개발에도 적극 나서고 있다.


스마트폰 반도체 분야에서는 퀄컴이 강세다. 스마트폰용 애플리케이션 프로세서(AP)인 스냅드래곤 865에 NPU를 고도화하면서 전세계 시장의 40%를 점하고 있다. 스마트폰 자체에서 각종 AI 서비스를 강화하는 추세에 부응하는 것이다. ‘PC 반도체 제왕’인 인텔의 경우 독자적인 AI 반도체 개발에 잇따라 실패하자 인수합병(M&A) 전략으로 돌아섰다. 2017년 153억 달러에 이스라엘 자율주행 스타트업 모빌아이를 인수한데이어 지난해 말에는 이스라엘 AI 반도체 스타트업인 하바나랩스를 20억 달러에 인수했다.

삼성전자도 5년 전부터 AI 반도체 기술 확보에 뛰어든 상태다. 세계적 석학들과 협업해 선행연구를 해왔고 2016년에는 AI 반도체 전담조직을 만들었다. 그 결과 지난해 처음으로 자체 NPU 기술을 개발해 ‘엑시노스 9820’ AP에 탑재했다. 엑시노스 시리즈의 NPU는 삼성전자 갤럭시 노트20 등 스마트폰에 탑재돼 사진과 음성, 영상의 AI 처리에 활용된다. 애플도 자체 개발한 A11 바이오닉 AI프로세서로 음성인식 플랫폼 시리와 안면인증 기술인 페이스ID를 선보인 바 있다.


GAFA(구글·애플·페이스북·아마존)도 전담팀 구성...사업영역 초월해 선점경쟁반도체 기업 뿐 아니다. 구글이나 페이스북, 아마존, 바이두 등 인터넷 기업들도 자체 데이터센터나 자율주행 기술에 활용할 AI칩을 독자 개발하고 있다. 구글은 2016년 TPU(텐서프로세싱유닛) 이라는 NPU 모델을 선보인데 이어 2018년 3세대 제품까지 내놓으며 AI 플랫폼 시장에서 영향력을 키우고 있다. 전기자동차 업체인 테슬라의 역시 지난해 자체 반도체 팀을 조직, AI반도체인 FSD칩을 개발하고 자율주행 차량 신모델에 적용한다고 밝혔다. AI반도체 경쟁이 가히 사업영역을 초월해 전방위적으로 불 붙는 것이다.

테슬라가 직접개발한 AI칩이 탑재되는 테슬라모델3 / 사진제공=로이터

글로벌 테크 기업들이 AI 반도체 개발에 열을 올리는 것은 향후 모든 IT 서비스와 스마트기기에 AI 반도체가 탑재될 것으로 전망되고 있기 때문. 외부기업의 칩셋과 솔루션에 의존할 경우 자사 서비스경쟁력을 빼앗길 수 있다는 우려도 있다. 게다가 AI 반도체의 핵심인 NPU의 경우 새로운 기술 분야여서 비반도체 업체들도 충분히 자체 투자나 인수합병을 통해 개발역량을 확보할 수 있다는 분석이다.

IT업계의 한 관계자는 “과거 반도체 전문 설계업체가 만든 칩에서 벗어나 자사 AI 기술을 활용하거나 서비스 특성에 맞춘 AI 반도체를 직접 설계하고 생산은 전문업체에 의뢰하는 사례가 늘고 있다”면서 “반도체의 밸류체인이 급변하고 있다”고 설명했다.