엔비디아 AI 칩, 물량 부족에 가격 상승
애플 등 빅테크, 자체 AI칩 개발로 선회
브로드컴 설계·TSMC 생산 방식 채택

애플이 데이터센터 서버용 인공지능(AI) 반도체를 미국의 반도체 설계업체 브로드컴과 협력해 자체 개발 중인 것으로 알려졌다. 애플뿐만 아니라 오픈AI도 AI칩의 글로벌 공급망으 구축하겠다는 당초 계획을 수정해 브로드컴, TSMC와 협력해 자체 AI칩 개발에 나섰다. 엔비디아의 관련 시장 독점으로 AI칩 품귀 현상이 빚어지며 가격이 천정부지로 치솟는 상황에서 주요 빅테크 기업들은 서버용 AI칩 개발에 속속 뛰어들면서 빅테크 기업들의 AI칩 경쟁이 한층 치열해지고 있다.

애플, 최첨단 AI 기능 구현 위해 자체 칩 개발

12일(현지 시각) IT 전문매체 디인포메이션은 사안에 정통한 관계자를 인용해 "애플이 2026년 대량 생산을 목표로 '발트라'라는 코드명의 AI칩을 개발 중"이라며 "이를 위해 애플은 지난해 5세대(5G) 무선 주파수 부품 개발을 위해 브로드컴과 수십억 달러 규모의 계약을 체결하고 협력해 새로운 칩의 네트워킹 기술을 개발하고 있다"고 전했다. 보도에 따르면 애플의 AI 칩은 세계 최대 파운드리 업체인 대만 TSMC의 3세대 3나노(N3P) 공정으로 생산될 예정이다. 

애플의 이러한 움직임은 AI 반도체 선두주자인 엔비디아로부터 칩을 구매하지 않으려는 의도에 따른 것으로 풀이된다. 앞서 애플은 지난 6월 연례 개발자 행사인 세계개발자대회(WWDC)에서 자체 서버 칩을 사용해 자사 기기의 AI 기능을 강화할 계획이라고 밝힌 바 있다. 애플은 아이폰용 칩 설계로 시작해 성능과 에너지 효율성을 개선한 맥 프로세서도 개발해 2020년부터 인텔 칩 대신 탑재하고 있다. 이런 가운데 애플이 자체 AI 칩 개발에도 성공할지 주목된다. 앞서 블룸버그통신은 애플이 자체 개발한 칩을 탑재한 데이터센터를 통해 자사 기기에서 최첨단 AI 기능을 구현할 계획이라고 보도한 바 있다. 

빅테크의 AI 경쟁에서 뒤처지고 있다는 지적을 받아온 애플은 자체 AI 시스템인 애플 인텔리전스를 선보이며 반격에 나섰다. 이날 애플은 소프트웨어 업데이트를 통해 음성비서 시리와 오픈AI의 챗봇인 챗GPT 등을 통합한 애플 인텔리전스를 배포했다. 이와 같은 핵심 기능을 제공해 아이폰과 아이패드를 비롯한 애플 기기에 AI 탑재가 본격화했다는 평가가 나온다. 애플은 WWDC에서 자사 애플 인텔리전스 기능을 처음으로 선보였다. 이후 10월 아이폰16 시리즈 출시와 함께 AI 기능이 출시될 것으로 예상됐으나 순차적 도입 방침을 밝히며 시장이 실망스럽다는 반응을 보이기도 했다.  

오픈AI, 공급망 구축에서 '자체 개발'로 선회

한편 엔비디아의 칩이 고가이며 공급 부족에 시달리는 만큼 최근 다른 빅테크 기업들도 엔비디아에 대한 의존도를 줄이기 위해 자체 칩 개발에 나섰다. 챗GPT 개발사 오픈AI는 엔비디아에 대한 의존도를 낮추기 위해 브로드컴과 함께 자체 AI칩 개발에 나섰다. 생산은 TSMC에 맡긴다는 계획이다. 로이터통신, 디인포메이션 등 주 언론에 따르면 "오픈AI는 칩 공급을 다각화하고 비용을 절감하기 위한 다양한 옵션을 검토해 왔다"며 "급증하는 인프라 수요를 충족하기 위해 엔비디아 칩과 함께 AMD 칩도 추가로 사용할 계획"이라고 전했다.

당초 오픈AI는 칩 설계부터 생산까지 모든 것을 자체적으로 해결하기 위해 글로벌 네트워크를 만들고, 파운드리 구축에 필요한 대규모 자본 조달을 계획했다. 이 때문에 샘 알트먼 CEO는 국내의 삼성전자와 SK를 비롯해 전 세계 기업들과 논의에 나섰다. 그러나 소식통에 따르면 오픈AI는 비용과 시간 문제로 인해 파운드리 구축 계획을 접었고, 대신 사내에서 칩 설계에만 집중하기로 했다. 가장 큰 칩 구매 기업 중 하나인 오픈AI가 자체 칩을 개발하고 공급을 다각화하기로 한 결정은 업계에 큰 영향을 미칠 수 있다는 분석이다.

틱톡 모회사 중국의 바이트댄스도 미국의 첨단 AI칩 수출 제한을 벗어나기 위해 브로드컴과 함께 AI칩을 개발중이다. 주문형반도체(ASIC)로 5나노 공정을 적용한 이 제품은 미국의 대중 수출제한 규정에는 어긋나지 않는 규격으로 칩의 생산은 TSMC가 맡는다. 바이트댄스는 미국의 1차 제재가 시작되기 전에 AI 추진을 위해 엔비디아의 칩을 비축해 온 것으로 알려졌다. 브로드컴, TSMC와 협력해 자체 개발한 AI칩은 알고리즘을 더욱 강력하게 만드는데 사용될 것으로 예상된다.

구글·MS·메타 등 빅테크들, 'AI칩'에 승부 

최근에는 엔비디아에 끌려다니지 않겠다는 주요 빅테크들의 '탈(脫) 엔비디아' 움직임이 본격화되고 있다. 현재 AI칩 수요가 폭발적으로 증가하는 상황에서 현재 AI칩 시장의 80% 이상은 엔비디아가 장악하고 있다. 모두가 엔비디아만 쳐다보는 상황이니 개당 가격은 수천만원에 달하고, 주문을 해도 1년 이상 대기해야 한다. 실제 엔비디아 주력 AI칩인 H100은 수급난으로 웃돈이 붙어 제품 한 개당 최대 4만 달러(약 5,500만원)에 거래되는 것으로 알려졌다.

엔비디아의 AI칩 물량 부족과 가 상승에 대응해 아마존이나 메타, 구글, 마이크로소프트(MS)같은 빅테크는 자체 칩을 제작하거나 외부 업체 등과 협력하며 대안을 모색하고 있다. 주요 빅테크들이 서버용 AI칩 개발에 직접 나선 데에는 AI 시장을 둘러싼 주도권을 엔비디아에 내주지 않겠다는 포석이 깔려있다. 인텔은 지난달 '인텔 비전 2024' 행사를 통해 AI 학습 및 추론용 반도체 '가우디 3'을 발표하면서 엔비디아의 GPU(그래픽처리장치)를 대체할 것으로 기대했다.

메타는 최근 페이스북 등에서 광고의 순위 지정과 추천 등에 사용되는 자체 설계 AI 추론 가속기 '메타 훈련·추론 가속기' 2세대를 내놨다. 아마존에는 이미 자체 개발한 인퍼런시아 등 여러 맞춤형 AI칩 제품군이 있고, 지난해 마이크로소프트는 AI 학습과 추론을 위한 자체 설계칩 '마이아'와 '애저 코발트'를 공개하기도 했다. 구글과 AWS는 이미 텐서 프로세싱 유닛(TPU), 트레이니움 및 인페렌시아 칩 등 AI 워크로드를 위한 자체 칩을 개발했다.