대만 출신 창업 엔비디아-대만 TSMC, 생성AI용 반도체 연내 출시

엔비디아 설계·TSMC 양산, 생성 AI 전용 반도체 연내 출시
생성 AI용 고가 GPU, 1만개서 3만개 이상 필요
7년 간 시장 12배 확대
대만 출신 엔비디아 창업자에 TSMC 창업자 손 내밀어

세계 최대 반도체 위탁생산(파운드리) 업체인 TSMC의 창업자인 장중머우(張忠謀) 전 회장(왼쪽)과 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 2022년 12월 6일 미국 애리조나주 피닉스에 건설 중인 TSMC 공장에서 악수를 하고 있다./사진=AP=연합뉴스

미국과 대만의 반도체기업 간 연합이 강화되고 있다. 미국과 일본이 정부와 민간 기업 차원에서 반도체·양자컴퓨터 등 첨단 기술 협력을 확대하는 상황에서 진행되고 있는 미국과 대만 기업의 움직임은 한국 반도체 산업의 고립화를 초래할 가능성이 있다.

세계 최대 그래픽처리장치(GPU) 반도체기업 미국의 엔비디아와 세계 최대 반도체 위탁생산(파운드리) 업체인 TSMC가 생성 인공지능(AI) 전용 반도체를 연내에 출시한다고 니혼게이자이(日本經濟)신문(닛케이)이 대만 출신 젠슨 황(60) 엔비디아 최고경영자(CEO)를 인용해 31일 보도했다.

◇ 엔비디아 설계·TSMC 양산, 생성 AI 전용 반도체 연내 출시

오픈AI가 출시한 챗GPT 등 대화형 생성 AI의 급속한 발전에 대응하기 위해 AI 데이터 처리에 특화된 전용 반도체를 연내 출시하는데 엔비디아가 설계한 이 반도체를 TSMC가 양산한다는 것이다.

닛케이는 이같이 전하고, 이 생성 AI 전용 반도체는 답을 도출하는 추론 속도가 이전 세대 대비 최대 12배가 된다며 미국과 대만 '2강'이 차기 성장 분야에서 선두를 굳히고 있다고 해석했다.

황 CEO는 30일 '컴퓨텍스 2023 박람회'가 열리고 있는 대만 타이베이(臺北)에서 가진 기자회견에서 "AI용 반도체 수요가 매우 강력해 공급망의 파트너와 함께 증산을 서두르고 있다"며 생성 AI용 시장의 성장성을 강조했다.

엔비디아는 AI 분야에서 널리 사용되는 고성능 GPU를 생산해 AI용 반도체에서 전 세계 80%의 점유율을 차지하고 있다.

대부분의 생성 AI 서비스는 데이터센터 서버상에서 개발·운용되는데 GPU는 방대한 데이터를 AI에 학습시켜 답변의 정확도를 높이는 '학습'과 이용자의 질문 등을 받아 AI가 답을 도출하는 '추론' 모두에 사용된다고 닛케이는 설명했다.

특히 엔비디아의 GPU는 AI용에 최적화돼 있어 큰 우위가 있다고 대만 리서치기업 트랜드포스의 한 애널리스트가 평가했다.

30일 대만 타이베이(臺北)에서 열린 '컴퓨텍스 2023 박람회'의 스트린에 젠슨 황(60) 엔비디아 창업자 겸 최고경영자(CEO)와 찰스 리앙 슈퍼마이크로 창업자 겸 CEO의 기조연설을 알리는 사진이 나타나고 있다./사진=AFP=연합뉴스

◇ 생성 AI용 고가 GPU, 1만개서 3만개 이상 필요 예측...7년 간 시장 12배 확대

챗GPI를 출시한 오픈AI는 서비스 개발에 약 1만개의 GPU를 사용한 것으로 전해졌다. 하지만 트랜드포스는 기술 고도화에 따라 향후 생성 AI에 3만개 이상의 GPU가 필요할 것으로 예측했다.

게임·동영상 편집용 일반 GPU의 시중 가격이 개당 100원 이하도 있지만 AI용 고성능 GPU는 1000만원을 훌쩍 상회한다. 독일 시장조사기관 스태티스타에 따르면 생성 AI가 주도하는 AI용 반도체 시장 규모가 2028년 1278억달러로 2021년 대비 12배 커진다.

이런 상황에서 엔비디아 주가는 30일 미국 뉴욕증시 개장 직후 7% 이상 급등해 419달러까지 상승, 장중 시총 1조달러(1323조원)를 돌파했다가 9900억달러로 마감했다. 이날 개장 전 주가는 연초 대비 166.5% 급등한 상태였다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 30일 대만 타이베이(臺北)에서 열린 '컴퓨텍스 2023 박람회'에서 기조연설을 하고 있다./사진=AFP=연합뉴스

◇ 1조달러 클럽 진입 직전 엔비디아 설계 AI GPU, TSMC 독점 생산...대만 출신 엔비디아 창업자에 TSMC 창업자 손 내밀어

이러한 엔비디아를 뒷받침하는 것이 반도체 양산 기술에서 세계 최고인 TSMC로 새롭게 투입되는 생성 AI용 반도체 등 AI용 고성능 GPU를 독점적으로 생산하고 있다고 닛케이는 전했다.

양사의 인연은 1990년대 중반으로 거슬러 올라간다. 황 CEO는 1993년 창업한 후 생산 위탁사 확보에 어려움을 겪고 있었는데 당시 반도체 위탁생산으로 승승장구하던 TSMC의 창업자 장중머우(張忠謀) 전 회장이 손을 내밀었다고 닛케이는 설명했다.

장 회장은 직접 전화로 협상에 응해 양사 간 거래가 시작됐고, 그 이후 30년 가까이 TSMC는 게임부터 PC·AI용에 이르기까지 다양한 제품을 공급해왔다.

최근에는 AI용 반도체의 성능 향상에 핵심이 되는 '패키징 기술' 개발로 양사 간 관계가 깊어지고 있다고 닛케이는 밝혔다. 이는 서로 다른 기능을 가진 복수의 반도체를 하나의 패키징에 담아 효율적으로 연동시키는 기술이다.

엔비디아는 2010년 중반에 패키징 기술을 GPU에 적용해 양산 기술을 개발하는 TSMC와 이인삼각으로 성능 향상을 실현해왔다.

닛케이는 엔비디아의 고객사인 구글·아마존 등이 서비스 차별화와 비용 절감을 꾀하면서 독자적인 AI용 반도체 설계에 나서고 있는데 엔비디아와 TSMC 간 긴밀한 관계가 향후 위탁 생산 경쟁에서 유리하게 작용할 가능성이 있다고 내다봤다.