구글 TPU 급부상에 세계 AI 반도체 시장 출렁

[아이뉴스24 박지은 기자] 구글이 자체 인공지능(AI) 전용 칩인 텐서처리장치(TPU)를 외부에도 공급하는 방안을 검토하면서 AI 칩 시장이 출렁이고 있다.

엔비디아가 독주해 온 AI 반도체 시장의 ‘파이’를 구글이 일부 가져갈지, 그래픽처리장치(GPU)와 TPU가 공존하며 시장이 확장되는 흐름이 형성될지 관심이 쏠린다.

시장의 변화가 국내 메모리 업체에 어떤 영향을 미칠 지도 관심거리다.

축하하는 척…구글 견제한 엔비디아

엔비디아는 25일(현지시간) X(옛 트위터)를 통해 “구글의 성공을 기쁘게 생각한다”면서도 “우리는 구글에 GPU 공급을 지속하고 있다”고 밝혔다.

이어 "우리는 업계보다 한 세대 앞서 있다"며 "모든 AI 모델을 구동하고 컴퓨팅이 이뤄지는 모든 곳에서 이를 수행하는 것은 우리 플랫폼뿐"이라고 강조했다.

또 "엔비디아 제품은 특정한 AI 구조나 기능을 위해 설계된 주문형 반도체(ASIC)보다 뛰어난 성능과 다양성과 호환성을 제공한다"고 덧붙였다.

경쟁 기업의 전용 칩 성능을 공식 채널에서 직접 언급한 것이어서 업계에서는 이례적인 대응이라는 평가가 나왔다.

구글 제미나이 3.0이 TPU 기반으로 학습·추론됐다는 평가가 확산되며 “TPU가 엔비디아 GPU 대안이 될 수 있다”는 시선이 커진 흐름을 의식한 발언이라는 분석이다.

엔비디아의 메시지는 구글이 내부용으로만 사용해 온 TPU를 외부 기업에도 공급하는 방안을 검토하고, 메타·앤스로픽 등이 TPU 활용을 논의하고 있다는 소식이 전해진 직후에 나왔다는 점에서 더욱 주목된다.

AI 연산 수요가 급증하는 가운데 엔비디아의 독주 체제와 값비싼 제품 가격에 대한 빅테크들의 우려도 적지 않았기 때문이다.

신현철 반도체공학회장은 "구글의 TPU와 엔비디아의 GPU의 관계는 경쟁에 가깝다"며 "그동안 구글의 TPU는 내부 기능을 잘 수행하는 데 특화돼있었고 범용성은 다소 약했는데, 이 점이 확대된 것으로 보인다"고 말했다.

엔비디아의 폭넓은 SW·제조 생태계

구글이 단시간 내에 엔비디아의 시장 점유율을 위협하기엔 제약이 많다는 분석도 나온다.

엔비디아 칩의 절대 성능도 탁월하지만 웨이퍼 생산 능력, 데이터센터 전력, 소프트웨어(SW) 생태계가 이미 탄탄하게 구축돼있다는 설명이다.

특히 금융투자업계에선 TPU와 GPU가 모두 대만 파운드리업체 TSMC의 첨단 공정에서 생산된다는 점을 지적한다.

현재로선 엔비디아가 TSMC에 확보해둔 물량이 압도적으로 많아 구글의 TPU가 쉽게 생산량을 늘릴 수 없다는 의미다. TSMC의 전체 매출에서 엔비디아가 차지하는 비중은 30%를 웃도는 것으로 알려져 있다.

반도체 업계 관계자는 "전 세계의 AI 개발자들이 엔비디아의 쿠다를 익숙하게 사용하고 있다는 점도 큰 강점"이라고 했다.

엔비디아와 구글의 대결? 메모리엔 기회

AI 칩 경쟁이 메모리와 칩 제조 부문에는 기회로 이어질 수 있다는 전망도 제시된다.

TPU 7세대에는 HBM3E가 적용됐고 GPU·TPU·중앙처리장치(CPU)가 함께 운용되는 AI 서버 구조에서 DDR5·LPDDR5 등 일반 D램 수요가 늘어날 수 있다는 관측이다.

파운드리 공급 여력을 고려하면 삼성전자가 일부 생산 물량을 확보할 가능성이 언급된다.

삼성전자는 최근 모건스탠리가 주최한 'AP 서밋 2025'에서 "파운드리 2나노공정 안정화와 고객 다변화로 '바닥을 지난 회복 국면'에 들어섰다"고 언급한 것으로 알려졌다.

한편 구글은 이날 성명을 내고 "맞춤형 TPU와 엔비디아 GPU 모두 수요가 늘어나고 있다"며 "우리는 수년간 그래왔던 대로 양쪽 모두를 지원할 것"이라는 입장을 밝혔다.