“엔비디아 틈새 노린다” MS·구글·메타 등 AI 반도체 만든다

오픈AI의 챗GPT. 로이터 연합뉴스 자료사진.

빅테크 기업들이 앞다퉈 인공지능(AI) 전용 반도체 개발에 직접 뛰어들고 있다. AI 반도체는 AI 연산에 최적화된 시스템 반도체로 NPU(신경망 처리장치)라고 불리며, 서비스 구현을 위한 ‘핵심 두뇌’ 역할을 한다.

기업들은 AI 반도체 시장을 독식한 반도체 제조업체인 엔비디아의 의존도를 줄이고, 특화된 맞춤형 두뇌를 만들기 위해 독자적인 개발 행보에 나섰다. 이들은 AI 반도체가 상용화하면 구매 비용과 전력 소모를 줄이고, 특정 기능의 성능을 높이는 효과가 나타날 것으로 기대한다.

25일 업계에 따르면 페이스북 모회사인 메타는 지난 18일(현지시간) 자체 설계한 AI 반도체 칩을 처음 공개했다. 마이크로소프트(MS)와 구글에 비해 생성형 AI 분야에서 뒤처졌다는 평가를 받자 AI 기술력을 강조하기 위한 것으로 보인다.

메타가 공개한 반도체 칩은 적은 에너지로 하루 40억개 동영상을 전송하는 MSVP(메타 확장가능 비디어 프로세서)와 AI 관련 작업을 지원하는 MTIA(메타 훈련 및 추론 가속기)다. 메타는 “고화질 동영상 처리와 인공지능 관련 작업에 최적화된 반도체 칩”이라며 “과도한 발열을 개선하기 위해 액체 냉각 등 데이터센터의 에너지 효율을 개선했다”고 설명했다.

앞서 구글은 지난달 AI 반도체인 TPU(텐서 프로세싱 유니츠) v4와 이를 장착한 슈퍼컴퓨터를 함께 공개했다. 구글은 “(우리) 슈퍼컴퓨터는 엔비디아가 자사 AI 칩인 A100을 기반으로 한 슈퍼컴퓨터보다 성능이 1.2~1.7배 뛰어나고, 전력 소모는 1.3~1.9배 적다”고 주장했다.

생성형 AI 선두주자인 마이크로소프트(MS)도 ‘아테나’라는 이름으로 AI 전용 칩을 개발해 협력사인 오픈AI에서 테스트를 하고 있다. 아마존은 데이터센터 반도체 그래비톤, AI 추론 반도체 인퍼런시아 등을 내놨고, 테슬라는 독자 설계한 AI 반도체 D1을 완전자율주행 보조 등에 적용하고 있다.

이들이 반도체 개발에 나선 것은 AI 서비스 운영에 필요한 비용을 줄이기 위해서다. 반도체 컨설팅 회사 세미 애널리틱스 등에 따르면 챗GPT의 하루 운용비용은 약 70만 달러(10억원)에 달한다. 챗GPT 개발사인 오픈AI만 해도 개당 1만 달러(약 1340만원)에 달하는 엔비디아의 ‘A100’ 1만개를 쓰는 것으로 알려졌다. 최근에는 수요 폭등으로 ‘부르는 게 값’ 이라는 말이 나올 만큼 몸값이 치솟아 이마저도 웃돈을 주고 사야 한다.

빅테크들은 엔비디아의 AI 반도체가 범용 제품이기 때문에, 불필요한 기능을 빼고 자사가 원하는 기능을 특화한 맞춤형 제품을 직접 개발하면 엔비디아와 차별화가 가능할 것으로 기대한다.

업계 관계자는 “단기적으로는 빅테크가 자체 개발한 AI 반도체는 초거대 AI보다는 동영상 화질 향상, 자율주행차 등 특화된 AI 기능에 활용될 것”이라며 “장기적으로 전력과 비용 효율화 등을 극대화한 새로운 반도체 솔루션이 나온다면 업계 전반에 변화가 생길 수도 있다”고 말했다.