생각신문 24.02.21.

AI 반도체
제 2의 엔비디아
히든 포텐셜
 

제 2의 엔비디아를 찾고 있다. ARM의 설계도는 중요해지고 있다. 브로드컴의 통신용 칩의 수요도 증가할 것으로 보인다. 

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AI 반도체

목적	알게된 점	용어
모두들 자체 AI 반도체칩을 만들고자 한다.	미국 시총 10위안에 반도체를 하는 기업이 8곳이다.	*마이크로소프트, 애플, 엔비디아, 아마존, 알파벳, 메타, TSMC, 테슬라

 
요즘 반도체 인력 시장에서 ‘태풍의 눈’은 LG전자다. 설계 엔지니어 상시 채용은 기본이고 고급 인재를 유치하기 위해 높은 연봉과 인센티브도 마다하지 않는다. 20여 년 전 반도체 사업을 포기한 LG전자가 반도체 인재에 꽂힌 것은 인공지능(AI) 때문이다. LG전자 제품 특성을 가장 잘 아는 ‘LG맨’이 AI 칩을 설계해야 성능을 최대한 끌어올릴 수 있다는 판단에서다.

‘반도체 기업’이라는 말이 사라지고 있다. 국내외 대기업이 죄다 반도체 사업에 뛰어들고 있어서다. 마이크로소프트, 애플, 아마존 등 세계 시가총액 톱10 기업 중 벅셔해서웨이와 일라이릴리를 뺀 8곳이 반도체 사업을 벌일 정도다. 이유는 간단하다. 엔비디아의 범용 AI 칩이 아니라 각사의 생성형 AI 서비스에 최적화한 칩을 적용해야 제품 및 서비스 성능이 올라가기 때문이다.

신흥 강자들의 도전에 전통의 반도체 기업들은 신시장 개척으로 맞서고 있다. 삼성전자는 자율주행용 칩에 이어 최근 헬스케어 관련 반도체 개발에 나섰다.

 

"車·가전·휴대폰社도 반도체기업"…MS·테슬라, AI칩 직접 만든다
빅테크, AI 서비스 최적화 위해…반도체 자체 개발 뛰어들어

마이크로소프트(MS), 애플, 엔비디아, 아마존, 알파벳(구글), 메타, TSMC, 테슬라….

업종도, 국적도 다른 이들 8개 기업에는 두 가지 공통점이 있다. 하나는 글로벌 ‘시가총액 톱10’이란 점이고, 다른 하나는 인공지능(AI) 반도체 사업을 벌이고 있다는 것이다. 이 중 ‘본업’이 반도체인 회사는 엔비디아와 TSMC 두 곳뿐이다. MS, 알파벳, 아마존, 메타 등 빅테크뿐 아니라 전기차(테슬라)와 스마트폰(애플)이 주력인 제조업체들도 ‘AI 칩 자체 개발’에 뛰어든 이유는 단순하다. 각자 공들여 만든 AI 기능을 최대한 끌어올리려면 엔비디아가 제조한 범용 칩을 사다 쓰는 것보다 꼭 맞는 칩을 직접 설계하는 게 낫다고 본 것이다. 반도체 업체에 대한 종속도를 낮추려는 의도도 깔려 있다.

고객이 한순간에 경쟁자로 돌변한 상황에 엔비디아, 삼성전자 등 전통 반도체 기업들은 바짝 긴장한 모양새다. 이들이 찾은 돌파구는 신사업. 엔비디아는 범용 칩을 넘어 각 기업에 ‘맞춤형 칩’을 설계해주는 사업을 곧 시작할 계획이다. 삼성전자는 자율주행차·헬스케어 기기용 칩 등 새로운 분야로 사업 영역을 확장하고 있다.

 

너도나도 ‘자체 칩 개발’

자체 칩 개발 트렌드를 주도하는 곳은 미국 빅테크 기업들이다. 구글은 생성형 AI 구동을 위한 반도체 ‘텐서프로세싱유닛(TPU)’ 시리즈와 스마트폰용 ‘온디바이스 AI’(인터넷 연결 없이 기기에서 AI를 구동하는 기술)를 위한 ‘텐서 G4’ 등을 이미 개발했다. 메타도 지난해 5월 ‘MTIA’라는 자체 설계 칩을 공개한 데 이어 최근 ‘아르테미스’로 이름 붙인 2세대 칩 개발 계획을 공개했다.

챗GPT를 개발한 오픈AI의 샘 올트먼 최고경영자(CEO)는 여기에 한발 더 나아가 칩 설계부터 생산까지 아우르는 독자적인 반도체 생태계 구축 계획을 내놨다. 7조달러를 투자받아 세계 각지에 공장을 짓는 방안을 추진 중이다.

 

AI 서비스 최적화엔 자체 칩 유리

이들이 자체 칩 개발에 뛰어든 첫 번째 이유는 ‘AI 서비스 최적화’다. 엔비디아의 H100, A100 같은 AI 가속기는 ‘데이터 학습’과 ‘추론’ 등에 두루 쓰인다. 하지만 빅테크들은 추론 영역에선 엔비디아의 AI 가속기로는 부족하다고 생각한다. 범용 제품이다 보니 각 회사 서비스의 세세한 부분을 세밀하게 구현하는 데 한계가 있기 때문이다.

AI가 세상 모든 제품에 파고들면서 이런 움직임은 점점 더 확산하고 있다. 글로벌 가전 1위인 LG전자는 최고기술책임자(CTO) 산하 SOC센터에서 주력 제품인 TV의 화질을 개선하는 AI 칩을 자체 개발했다. 테슬라도 자사 전기차에 최적화된 ‘HW 4.0’ 같은 자율주행칩을 직접 설계한다.

엔비디아 의존도를 낮추려는 목적도 있다. 엔비디아의 AI 가속기 가격은 지난해 초 2만5000달러에서 1년 만에 4만달러로 치솟았다. 수요에 비해 공급이 턱없이 부족해서다. 지금 주문하면 1년 뒤에나 받을 정도로 밀려 있다. 이러니 다들 ‘반도체 독립’을 생각하게 됐다는 것이다. 손정의 소프트뱅크 회장이 ‘탈(脫)엔비디아’를 외친 이유도 여기에 있다. 손 회장은 1000억달러(약 130조원)를 투자해 엔비디아에 대항하는 AI 반도체 회사를 설립한다는 구상을 내놨다.

 

삼성전자, ADAS·헬스케어 칩 개발 나서

AI 칩 설계 수요가 늘다 보니 실리콘밸리를 중심으로 전문 스타트업도 우후죽순처럼 생기고 있다. ‘엔비디아의 대체자’를 자처하며 세(勢)를 불리고 있는 삼바노바, 세레브라스 등이 대표적이다.

분야별 최강자들의 도전에 맞서 기존 반도체 기업들이 찾은 탈출구는 신시장이다. 삼성전자는 그동안 뛰어들지 않았던 첨단운전자보조시스템(ADAS)칩과 자율주행칩 개발에 들어갔다. 계기판용 ‘인포테인먼트 시스템’용 칩에서 고부가가치 사업으로 영역을 확대한 것이다. 헬스케어 기기의 두뇌 역할을 하는 칩도 내놓을 계획이다.

퀄컴과 대만 미디어텍은 스마트폰, 가전 등에 들어가는 온디바이스 AI용 신경망처리장치(NPU)를 새로운 먹거리로 찾았다.
 

제 2의 엔비디아

목적	알게된 점	용어
제 2의 엔비디아가 궁금하다.	ARM은 저전력 반도체 설계, 브로드컴은 네트워크 장비에 들어가는 통신용 반도체 생산을 한다.	*ARM, 브로드컴

 
1년여 전 세상에 나온 생성형 인공지능(AI) 덕분에 전통의 반도체 업체들이 ‘따뜻한 겨울’을 보내고 있다. 고대역폭메모리(HBM) 반도체가 AI 기능을 구현하는 데 필수품이 되면서 삼성전자와 SK하이닉스가 수혜를 보고 있고, 얼마 전까지 미래를 걱정했던 ARM과 브로드컴은 폭발하는 AI 반도체 수요에 올라타며 ‘제2의 엔비디아’ 대접을 받고 있다.

20일 미국 뉴욕증시에 따르면 전날 ARM 시가총액은 1319억달러(약 176조원)를 기록해 연초(687억달러) 대비 두 배가량 늘었다. 같은 기간 브로드컴 시가총액도 5831억달러로 연초(2336억달러)보다 150% 확대됐다.

반도체 설계기업인 ARM은 불과 몇 달 전까지 투자자 이탈을 걱정했다. 지난해 8월 뉴욕증시에 545억달러에 상장했는데, 고평가 논란에 시달렸기 때문이다. 하지만 AI 반도체 시대가 활짝 열리면서 상황이 180도 달라졌다. ARM은 저전력 반도체 설계에 독보적 기술을 보유하고 있다.

AI 도입으로 전력 효율성이 중요해지면서 ARM의 설계도는 자체 AI칩 개발에 나선 빅테크들의 필수품이 됐다. AI 반도체인 그래픽처리장치(GPU)는 막대한 전력을 소모하는데, 전력 효율을 조금만 끌어올려도 막대한 비용을 절감할 수 있어서다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 “컴퓨팅 발전에서 가장 중요한 것은 전력 효율성을 높이는 것”이라고 말한 이유다.

브로드컴은 네트워크 장비에 들어가는 통신용 반도체를 주력으로 생산한다. AI 도입으로 데이터 통신량이 치솟으면서 브로드컴의 통신 칩 수요도 급증하고 있다. 작년 4분기 브로드컴의 네트워크 부문 매출은 31억달러로 전년 동기 대비 23% 증가했다. AI 관련 통신 장비 판매가 성장을 이끌었다. 업계 관계자는 “AI 인프라에서 GPU만큼 중요한 게 네트워크”라며 “AI 도입이 확대될수록 브로드컴의 고성능 네트워크 판매가 증가할 것”이라고 내다봤다.

SNS 공룡인 메타는 최근 혹 탄 브로드컴 CEO를 이사회 멤버로 영입했다. 이 회사의 가상현실(VR) 헤드셋인 ‘메타퀘스트’ 기능을 끌어올리는 데 성능 좋은 통신 칩이 꼭 필요하다고 보고 브로드컴에 손을 내밀었다는 분석이다.
 

히든 포텐셜

목적	알게된 점	용어
'히든 포텐셜'을 끌어내는 방법이 궁금하다. 읽어봐야겠다.	'전장 171.20m의 펌프트럭' 주력 제품이다. 현대에버다임은 사우디, 미국 등 해외시장으로 눈을 돌리고 있다.	*전장 171.20m의 펌프트럭

 
“완벽주의자는 학교에서 1등은 할지 모릅니다. 하지만 그런 성향의 삶은 성공적인 커리어를 이어가긴 힘듭니다.”

잠재력 발굴·동기부여 분야에서 세계적인 명성을 얻은 대가의 진단은 단호했다. <오리지널스> <싱크어게인> 등 베스트셀러 작가인 애덤 그랜트 미국 펜실베이니아대 와튼스쿨 교수는 한국 입시교육에 대해 “단기적인 효과는 있지만 장기적으론 대가를 치를 수밖에 없는 교육 전략”이라고 주의를 당부했다. 어린 시절부터 ‘절대 틀려선 안 된다’는 과도한 완벽주의가 아이들을 벼랑으로 몰고 있다는 경고다.

지난 19일 한국경제신문과의 이메일 인터뷰에서 그랜트 교수는 ‘의대 열풍’을 비롯해 시험 문제 하나로 인생의 향방을 가르는 한국 교육 현실에 지속해서 우려를 표했다.

그는 “교육에선 자신의 실수를 포용할 수 있는 용기를 갖는 것이 중요하다”며 “아이들이 부모의 강한 압박과 가혹한 비판에 직면하면 완벽주의에 빠지기 쉽다”고 했다.

그러면서 그랜트 교수는 완벽주의의 문제점을 짚어나갔다. 그랜트 교수가 지목한 완벽주의의 ‘숨은 대가(비용)’는 세 가지다.

첫 번째는 번아웃 위험. 그는 “완벽을 추구하는 아이들은 지칠 때까지 자신을 몰아붙이다가 최선을 다할 수 있는 에너지가 고갈되기 쉽다”고 설명했다.

완벽주의가 정신적인 문제를 야기할 가능성이 높다는 점도 우려 요인이다. 그랜트 교수는 “완벽주의자는 우울증에 걸리기 쉽다”며 “완벽주의자들은 자신이 하는 일이 절대 충분하지 않다고 느끼면 낙담하게 된다”고 말했다.

이와 함께 완벽주의의 대가 중 ‘창의성을 방해한다’는 특성이 젊은이의 인생의 발목을 잡을 위험이 크다고 지적했다. 그는 “모든 일에 성공해야 한다는 강박관념에 사로잡힌 아이들은 실패를 두려워하고 새로운 아이디어에 대한 실험을 멈추게 된다”고 경고했다.

완벽주의뿐 아니라 수직적 위계질서도 잠재력과 창의적 아이디어를 사장하는 주요 요인으로 꼽았다. 강압적 입시교육에 권위주의적 위계질서가 적잖게 온존한 한국 사회에서 잠재력이 질식할 위험이 크다는 경고다. 그랜트 교수는 “시험 결과보다 공부하는 과정에서 아이가 얼마나 성장하고 발전했는지를 더 주목해야 한다”는 것을 대안으로 제시했다.

리더십 분야와 관련해서 그는 ‘경청하는 리더’의 중요성을 무엇보다 강조했다. 그랜트 교수는 “통상적으론 카리스마 있는 리더가 자기 생각을 강하게 주장하고 팀이 자기를 따르도록 동기를 부여한다”고 분석했다. 하지만 “조직을 진정으로 우수한 집단으로 격상시키는 리더는 팀이 스스로 동기부여를 할 수 있도록 한다”고 강조했다.

그는 와튼스쿨 최연소 종신교수로 오랜 기간 동기부여 방법과 이를 통해 성공으로 이어지는 과정을 연구해 왔다. 최근 펴낸 <히든 포텐셜>에선 부모의 양육방식과 학교의 교육이 아이의 잠재력을 어떻게 끌어내는지를 파고들었다.