경계 무너진 ‘AI칩 전쟁’… 인텔 GPU-구글 CPU 공개

자체 칩 개발로 AI생태계 강화
인텔-MS, ‘GPU=엔비디아’ 깨기
구글-엔비디아, ‘CPU=인텔’ 도전
삼성은 첨단 AI가속기 내년 출시

인공지능(AI) 반도체 시장에 영역 간 경계가 흐려지는 ‘빅 블러’ 시대가 도래했다. 글로벌 빅테크들이 너나 할 것 없이 AI칩 시장에 뛰어들면서 ‘그래픽처리장치(GPU)는 엔비디아’ ‘중앙처리장치(CPU)는 인텔·AMD’라는 오랜 공식에 균열이 가기 시작했다. 공교롭게도 인텔과 구글은 같은 날 각각 GPU와 CPU 시장을 주름잡던 엔비디아와 인텔 제품을 대체할 신제품을 발표하며 ‘AI칩 전쟁’의 불을 댕겼다.

● ‘GPU=엔비디아’ 공식 깨려는 인텔과 MS

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인텔은 9일(현지 시간) 애리조나주 피닉스에서 열린 ‘인텔 비전 2024’ 행사에서 새 AI칩 ‘가우디3’를 공개했다. 인텔은 가우디3가 엔비디아에서 상용화한 최신 GPU ‘H100’보다 대규모 언어 모델을 50% 더 빠르게 훈련시킬 수 있고 전력 효율도 2배 이상 높다고 강조했다. 팻 겔싱어 인텔 최고경영자(CEO)는 “세상은 더 많은 (AI칩) 공급을 필요로 한다. 사람들은 (엔비디아의) 대안을 원한다”라고 말했다.

GPU에서 ‘반(反)’엔비디아 전선의 또 다른 대표 업체는 마이크로소프트(MS)다. MS는 지난해 11월 연례 행사 ‘이그나이트 2023’에서 AI용 GPU ‘마이아100’을 공개했다. 마이아100은 ‘챗GPT’로 유명한 오픈AI와 협력해 개발했다.

‘AI 가속기’라 불리는 GPU는 엔비디아가 전 세계 80%를 차지하며 부르는 게 값인 상황이다. 업계 관계자는 “기업들은 기존의 범용 GPU, CPU 의존도를 줄이면서 자사 AI 기술에 최적화된 맞춤형 칩을 갖고 싶어한다”며 “더군다나 AI 사업도 수익성을 고려해야 하는 시점이 됐기 때문에 자체 칩 개발에 속도를 내는 것”이라고 말했다.

● ‘CPU=인텔’ 공식 벗어나는 구글·엔비디아

CPU 분야에서는 특히 서버 분야에서 ‘탈(脫)’인텔화가 빠르게 진행되고 있다. 구글 클라우드는 9일 미국 라스베이거스에서 열린 기술 콘퍼런스 ‘넥스트 2024’에서 서버용 CPU ‘액시온’을 공개했다. 구글이 지금까지 ARM 설계를 바탕으로 스마트폰 두뇌 역할을 하는 애플리케이션 프로세서(AP)칩 ‘텐서’ 시리즈를 선보여 왔지만, 서버용 CPU를 내놓은 것은 이번이 처음이다. 기존 칩 구성만으로는 AI 연산 효율을 끌어올리는 데 한계가 있자 자체적으로 맞춤형 칩 도입에 나선 것이다. 구글은 “인텔의 ‘x86’ 설계 기반 CPU보다 액시온의 성능은 50%, 에너지 효율은 60% 향상됐다”고 밝혔다.

엔비디아는 지난해 서버용 CPU ‘그레이스’를 출시했다. 여기에 더해 로이터 등 외신에 따르면 엔비디아는 PC용 CPU 개발에도 착수한 상태다. MS는 지난해 클라우드용 CPU ‘코발트100’을 공개했다. 아마존은 자체 서버용 CPU ‘그래비톤’의 시리즈4까지 공개했다.

AI칩에서의 또 다른 큰 변화는 CPU, GPU로만 나뉘던 프로세서 영역이 갈수록 다양해지고 있다는 점이다. AI 모델 개발이나 추론, 학습, 응용 등 분야마다 요구되는 성능이 다른데 모든 걸 비싼 GPU나 효율성이 떨어지는 CPU로 다룰 필요가 없다는 관점이다. 구글은 이번에 CPU와 함께 텐서처리장치(TPU) ‘v5p’를 공개했는데, 이는 GPU와 함께 AI 모델 훈련 속도를 높여주는 제품이다.

삼성전자가 개발 중인 AI 가속기 ‘마하1’도 비슷한 맥락이다. 마하1은 메모리와 GPU 사이에서 오가는 데이터 병목현상을 8분의 1로 줄여주는 칩이다. 삼성전자는 마하1 개발을 연내 마치고 내년에 공식 출시할 계획이다.