AI 반도체 붐 언제까지 이어질까

캘리포니아 현지 시각 3월 18일 월요일, 실리콘밸리에 위치한 SAP센터는 AI 반도체의 선두 주자 엔비디아의 연례 콘퍼런스인 GTC를 참관하러 온 각국의 업계 종사자 및 취재 인파로 가득 찼다. 이날 CEO 젠슨 황은 이전 제품보다 속도와 성능이 배로 개선된 AI 반도체인 ‘블랙웰’을 최초 공개하며 ‘새로운 산업혁명의 엔진’이 될 것이라고 선언했다. 

'미래에 움직이는 모든 것은 로봇이 될 것'이라는 젠슨 황의 말처럼 우리가 생각할 수 있는 모든 것에 AI 기술이 적용될 것으로 전망되는 만큼 AI 반도체의 수요도 유례없이 성장하고 있으며, 이 추세는 향후 수년간 지속될 예정이다.

<엔비디아 GTC 2024 신제품 공개>

[자료: 엔비디아 공식 유튜브]

미국은 이런 시류에 대비하고 자국 반도체 산업 경쟁력을 확보하기 위해 강력한 지원 정책을 마련하고 있다. 3월 20일 미 상무부는 자국 반도체 기업인 인텔에 85억 달러 규모의 보조금과 110억 달러 대출 지원을 발표하며 반도체 설계 및 IP뿐만 아니라 생산까지도 자국 내에서 하도록 유도했다. 2022년 8월 반도체과학법(CHIPS and Science ACT) 발표 이후 시행 1년간 1660억 달러 투자를 발표하는 등 반도체 패권을 쟁취하기 위해 노력하고 있다.

현지 진출 AI반도체 기업과의 인터뷰를 통해 알아본 미국 시장 진출 전략

춘추전국의 반도체 시장에 뛰어들어 주목받는 팹리스 반도체 기업으로 성장한 국내 스타트업이 있다. AI 기술 처리에 특화된 NPU 설계 기업 딥엑스(Deepx)이다. 딥엑스는 업력 7년 차의 스타트업임에도 불구, 미국 실리콘밸리 IT지원센터에 입주해 현지 법인을 설립하고 글로벌 기업을 대상으로 영업 활동을 전개하고 있다. 미국에 영업 기반을 둔 이유와 글로벌 기업 공략법에 대해 딥엑스(Deepx) 원태식 법인장과 일문일답을 진행했다.

Q1) 딥엑스의 핵심 제품 및 차별점은 무엇인가요?

A1) AI 반도체의 핵심은 데이터 연산 처리를 얼마나 전력을 덜 쓰면서 빠르게 수행하는지 달려있다. 딥엑스는 엣지향 디바이스부터 서버까지 탑재할 수 있는 NPU 개발을 전문으로 하며, 속도나 성능은 기존 GPU 수준을 유지하면서 전력 소모량이 현저히 적고 저가에 공급할 수 있다는 점이 차별점이다. 거대한 데이터센터 서버를 구동할 때는 엔비디아의 GPU를 사용하는 것이 적합하겠지만, 그 정도로 대량의 데이터를 처리할 것이 아니라면 낮은 가격에 동일한 퍼포먼스를 낼 수 있는 제품을 사용하는 것이 맞다. 예컨대, 스마트폰에 엔비디아 GPU를 탑재하는 것은 40인승 스쿨버스가 학생을 한 명만 태우고 출발하는 것과 동일하다. 학생 수가 적다면 승용차를 운행하는 것이 초기 구입 비용 및 연비 측면에서 훨씬 효율적이지 않겠는가. 

우리 제품은 이번 CES 2024에서 기술적 차별점을 인정받아 세 개 부문에서 혁신상 수상을 했다. 이 중 컴퓨터 하드웨어 부문에서는 서버 및 데이터센터에서 탄소배출 저감을 위해 고성능 AI 연산처리 시 에너지 소모를 최소화 한 점을 이유로 수상했다. 엣지향 칩으로 개발을 시작했으나 최근 데이터센터 트렌드도 서버 가동 및 쿨링에 소비되는 과다 전력에 대한 솔루션이 시급해짐에 따라 서버용 칩으로의 사용성도 어필할 수 있게 됐다. 고객의 필요에 따라 엣지 디바이스 탑재용으로도, 여러 칩을 결합해 서버용으로도 사용할 수 있는 점이 우리 제품의 특장점이다.

<딥엑스 CES 2024 혁신상 수상 내역>

[자료: 딥엑스 홈페이지]

Q2) 미국 진출 이유와 최근 반도체 시장 내 글로벌 기업의 공통적 요구사항은 무엇인가요?

A1) 하이테크 수요가 아무래도 미국, 특히 실리콘밸리에 압도적으로 많기 때문에 현지에 영업 기반을 두지 않고는 제품을 선보이기 어렵다. 빅테크가 가동하는 AI서버뿐만 아니라 우리의 주요 타겟인 온디바이스 AI 시장도 미국에 주요 고객이 있기 때문에 미국 법인을 설립하게 됐다.

현지 글로벌 기업과 미팅을 하다 보면 공통적으로 물어보는 지점이 있다.

  ㅇ 사업 지속성

업력이 길지 않은 스타트업일수록 고객사의 신뢰를 얻기가 쉽지 않다. 스타트업에 대해서는 몇 년 뒤, 사라질 수도 있는 기업이라는 의심을 항상 갖고 있기 때문에 사업성, 성공 가능성에 대한 믿음을 줘야 하는데 그간의 펀딩 규모, 주요 투자사, CEO의 이력, 영업 이사의 이력 등 여러 레퍼런스를 통해 이를 입증해야 한다.

  ㅇ 팹리스 기업의 경우, 칩의 제조 국가에 대해서도 투명한 공개 요구

미국 역시 반도체를 전략적 산업으로 규정하고 관리하고 있어 리스크가 될만한 요소를 사전에 제거하려는 경향이 있다. 제조 파운드리를 결정할 때, 중요하게 고려해 봐야 하는 문제이다.

  ㅇ 기술 인증이나 성능 벤치마크 테스트 결과에 대한 사전 준비

고객사 미팅 이후 요구하는 자료에 대해 준비하려면 기회를 놓치기 마련이다. 보유 인증, 특허, 성능에 대한 증빙 등에 대한 기초자료는 기본적으로 구비가 돼 있어야 한다.

Q3) 자본력과 우수 인재를 갖춘 빅테크의 자체 AI 반도체 개발 선언, 중소중견기업에게 위협으로 다가올 수 있을 것 같은데..어떻게 대응하고 있는지 궁금합니다.

A3) 빅테크를 비롯해 투자자, 각국 정부의 관심도가 높아지면서 시장이 성장함에 따라 위기라기보다는 오히려 기회로 판단하고 있다. 특수 반도체 시장은 어떤 위치에 포지셔닝을 하고 브랜딩을 하는지가 중요하기 때문에 기술적, 가격적 특장점이 있다면 시장에서 살아남을 수 있다고 생각한다.

시사점

AI 반도체 내에서도 반도체 분류별, 서비스 플랫폼별 수요가 다양하게 창출되고 있어 반도체 밸류체인에 속해 있는 기업들이 기회를 잡을 수 있는 시점이다.

메모리 반도체 분야에서는 고대역폭메모리 반도체(HBM·High Bandwidth Memory)와 같은 고성능 메모리 반도체가 빠른 처리 속도로 인해 주목 받고 있고 시스템 반도체 분야에서는 엔비디아가 점유하는 GPU, 구글의 알파고, 클라우드 서비스 등 딥러닝 작업에 최적화된 자체 칩 TSU, 온디바이스용 NPU 등 다양한 칩들이 개발되고 있다.

<서비스 플랫폼별 AI 반도체 분류>

[자료: 관계 부처 합동 인공지능 반도체 산업 발전전략(2020)]

서비스 플랫폼별로는 데이터센터 서버용과 엣지 디바이스용으로 구분할 수 있어 시장의 수요를 예측하고 선제적으로 진입할 필요가 있다. 특히, 엣지 디바이스 품목으로는 보안 카메라, 로봇, 웨어러블 디바이스, 스마트 스피커 등이 주요 시장으로 거론되는데 기존에 주목받지 못한 시장이 신규로 창출될 수 있는 여지가 남아있다. 일례로 AI칩을 탑재한 스마트 카메라는 공장에서 생산 오류를 모니터링하고 공항에서 이상 수하물을 판독하거나 분류해 위험 상황 또는 수하물 과부하로 인한 파손 등을 효율적으로 방지하는데 사용되고 있다. 이런 사례를 다른 분야에 확장해 재활용 쓰레기 처리장에 도입한 케이스, 정육 도축에 도입한 케이스 등 창의적인 시도가 이루어지고 있다.

이처럼 AI를 결합하면 보다 더 효율적이고 편리한 서비스를 이용할 수 있음에도 아직 활용 방법을 찾지 못한 분야가 많다. 거대한 AI 파도는 없던 시장을 만들어 내고 있고 지속적으로 수요를 모니터링한다면 기회를 잡을 수 있을 것이다.

자료: NVIDIA, KOTRA 워싱턴 무역관 경제통상 브리핑, DEEPX, 한국정보통신기술협회 및 KOTRA 실리콘밸리 무역관 자료 종합