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[GAM]엔비디아 독주 흔드는 구글 TPU ① AI 병목은 칩 아니라 전력

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추론으로 옮겨갈수록 TPU 경쟁력
알파벳 수직 통합 구조 강점
엔비디아 독주 체제 '흔들'

이 기사는 11월 26일 오후 2시48분 '해외 주식 투자의 도우미' GAM(Global Asset Management)에 출고된 프리미엄 기사입니다. GAM에서 회원 가입을 하면 9000여 해외 종목의 프리미엄 기사를 보실 수 있습니다.

[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 앞으로 펼쳐질 인공지능(AI) 세상의 최대 병목은 칩이 아니라 전력 부족이라는 주장이 나왔다.

월가는 여전히 최고의 칩 업체에 베팅하는 데 혈안이고, 엔비디아(NVDA)의 GPU(그래픽처리장치)가 시장을 지배하고 있지만 이는 승부의 절반일 뿐이라는 주장이다.

GPU는 데이터를 빠르게 처리하는 데 최적이지만 엄청난 에너지를 소모한다는 사실이 치명적인 단점이다. AI 데이터센터가 전력 먹는 하마라는 얘기는 과장이 아니다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 최근 전력 공급 문제로 인해 중국이 AI 경쟁에서 미국을 앞지를 것이라고 경고한 바 있다.

AI의 최대 병목이 칩 부족이 아니라 전력 부족이라면 승부는 컴퓨팅 효율성에서 결정 나게 된다고 업계 전문가들은 말한다.

AI 모델의 학습 단계에서 추론(inference) 단계로 무게중심이 이동할수록, 즉 거대언어모델(LLM)을 실제 운영하는 단계에서는 컴퓨팅 효율성의 중요성이 크게 높아진다는 설명이다.

미국 빅테크들은 GPU를 대체할 수 있는 제품 개발에 공격적인 행보를 보이고 있다. 업계에 따르면 엔비디아의 GPU가 AI 칩 시장에서 80~90%의 점유율로 압도적인 1위를 차지하고 있고, 데이터센터의 AI 모델 부문에서 업체의 CUDA 생태계와 하드웨어가 표준으로 자리잡은 상황.

구글의 최신 아이언우드 TPU [사진=업체 제공]

엔비디아 GPU의 독주에 도전하는 대체 칩으로 알파벳(GOOGL) 자회사 구글의 TPU(Tensor Processing Unit)와 아마존(AMZN)의 트레이니엄(Trainium), 브로드컴(AVGO)의 ASIC, 퀄컴(QCOM)과 애플(AAPL)의 NPU(Neural Processing Unit) 등이 꼽힌다.

NPU는 주로 스마트폰과 이른바 엣지 기기에 특화된 AI 가속 칩으로, 실시간 추론과 저전력 환경에 적합하고, ASIC과 트레이니엄이 데이터센터와 대규모 추론 환경에서 사용이 확대되는 모양새다.

엔비디아의 GB200 그레이스 블랙웰 [사진=블룸버그]

월가는 구글의 TPU에 조명을 집중한다. 구글이 자체 설계한 AI 전용 칩이 LLM 훈련과 대형 데이터센터 환경에 최적화됐다는 평가다. 실제로 TPU v4/v5의 경우 엔비디아의 일부 GPU 대비 가격과 에너지 효율 측면에서 우위를 보인다는 의견이 나오는 가운데 메타 플랫폼스(META)와 오픈AI가 구글 TPU 채택을 저울질한다는 소식이다.

알파벳은 10년 이상 자체적인 AI 칩 TPU 개발에 매달렸다. 판매보다 내부적인 텐서플로(TensorFlow)를 위한 맞춤형 AI 칩을 개발하는 데 무게를 뒀다. 미국 온라인 투자 매체 모틀리 풀은 브로드컴이 고객들을 통해 비즈니스 성과를 내고 있지만 알파벳의 내부 개발 성과가 그 이상의 의미를 갖는다고 주장한다. 기업들이 브로드컴의 ASIC을 도입한다 해도 알파벳의 7세대에 달하는 TPU의 성능을 따라잡기 어렵다는 얘기다.

TPU의 최대 장점은 알파벳의 클라우드 컴퓨팅 인프라와 워크로드에 최적화 돼 있다는 점이다. 이는 성능을 높일 뿐 아니라 에너지 소모를 줄이기 때문에 컴퓨팅 비용 측면에서 커다란 이점이 된다. 이 같은 비용 우위는 앞으로 AI 추론의 수요가 늘어날수록 더욱 크게 부각될 전망이다.

시장 전문가들은 알파벳이 수직 통합 구조의 승자가 될 가능성을 열어 두고 있다. 수직 통합 구조란 구글이 직접 칩 설계부터 제조, 데이터센터 인프라, 소프트웨어 플랫폼까지 모두 자체적으로 통합 운영한다는 의미다.

구글은 GPU를 포함한 타사 칩을 구매하지 않고 TPU를 자체 설계, 생산해 구글 클라우드와 자체 데이터센터에 대규모로 투입한다. 칩 제작부터 공급과 운영까지 외부 의존도가 거의 없기 때문에 성능과 비용 측면의 효율성이 탁월하다는 설명이다.

업체는 TPU를 위한 전용 네트워킹과 전용 서버 및 수냉 인프라 등을 직접 개발, 구축해 수천에서 수 만 개 칩을 묶어 이른바 TPU 팟(TPU Pod) 혹은 AI 하이퍼컴퓨터(AI Hypercomputer) 식의 슈퍼컴퓨터 기반의 운영이 가능하다고 밝혔다.

제미나이(Gemini)와 PaLM(Pathways Language Model) 등 업체의 AI 모델도 TPU에 특화돼 있어 하드웨어부터 소프트웨어, 서비스까지 일원적으로 연동된다고 구글은 설명한다.

미국 경제 매체 CNBC를 포함한 외신들은 수직 통합의 장점으로 대규모, 고효율 클러스터 조성과 유연성을 꼽는다. 필요한 순간에 AI 연산 자원을 확장했다가 작업이 끝나면 곧바로 줄일 수 있다는 얘기다.

아울러 칩별 전력 효율성과 비용 우위, 성능 개선 효과가 뛰어나고 기획부터 출시까지 혁신 속도가 빠르다고 설명한다. 외부 공급망 리스크에 따른 제약이 거의 없다는 점도 수직 통합의 강점으로 꼽힌다.

강세론자들은 AI 훈련에 무게를 두는 단계에서 시장의 다음 단계가 전개되면 알파벳의 수직 통합 전략이 최대 승자로 부상할 수 있다고 주장한다.

DA 데이비드슨은 보고서를 내고 "알파벳만큼 완벽한 AI 기술 스택을 갖춘 기업을 찾기 힘들다"며 "특히 최근 공개된 제미나이 3 모델은 특정 영역에서 동급 모델을 압도하는 능력을 보여주고 있다"고 평가했다.

알파벳의 특이점은 TPU를 단독 제품으로 판매하지 않는다는 사실이다. 고객들은 구글 클라우드(Google Cloud)에서 자신들의 워크로드를 돌려야만 TPU를 사용할 수 있다. AI 관련 매출 기회를 한꺼번에 확보할 수 있는 성장 모델을 구축했다는 얘기다.

알파벳이 TPU를 자체 AI 워크로드에 접목, 제미나이 AI 모델을 개발, 학습, 추론, 운영한다는 점에서 오픈AI와 퍼플렉시티 AI 등 GPU 중심의 경쟁자에 대해 구조적인 비용 우위라고 강세론자들은 주장한다.

알파벳은 버텍스(Vertex) AI 등 최상급 소프트웨어 플랫폼을 제공해 고객들이 제미나이 기반의 AI 모델과 앱을 자체적으로 개발할 수 있도록 한다. 아울러 대규모 광섬유 네트워크도 보유하고 있어 지연(latency)도 줄일 수 있다.

클라우드 보안 부문의 선두로 꼽히는 위즈(Wiz) 인수 추진까지 AI 기술 스택을 대폭 강화하는 움직임이다.

최근 미국 IT 전문 매체 더 인포메이션의 보도에 따르면 메타 플랫폼스가 구글 TPU 사용을 놓고 협상을 벌이고 있다. 오픈AI에 이어 빅테크가 GPU 의존도를 축소하고 공급망을 다변화하는 움직임이다.

일부에서는 엔비디아가 최근 고객 업체 투자에 적극 나서는 것도 오픈AI가 TPU 테스트를 시작했다는 소식에 따른 대응이라는 해석을 내놓았다.

월스트리트저널(WSJ)에 따르면 엔비디아는 오픈AI의 TPU 테스트 소식이 전해진 뒤 곧장 업체와 추가 투자 및 협상에 나섰다. 신문은 AI 칩 대장주로 꼽히는 엔비디아 역시 알파벳의 TPU를 높이 평가한다는 의미로 풀이했다.

 

shhwang@newspim.com

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발견 어려운 췌장암 AI로 조기 진단 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국 알리바바가 개발한 AI 솔루션이 췌장암 조기 진단을 해내는 것으로 나타났다. 췌장암은 발견하기가 극히 어려운 암으로, 보통 말기에 발견된다. 때문에 췌장암은 진단 후 5년 생존율이 10%에 불과하다. 중국의 AI 솔루션이 중국의 한 병원에서 시범 적용되고 있으며, 이를 통해 췌장암 조기 발견 사례가 늘고 있다고 뉴욕타임스 중문판이 6일 전했다. 알리바바가 개발한 이 솔루션의 명칭은 'PANDA(인공지능 췌장암 검사 시스템)'이다. 촬영된 CT 영상을 AI가 판독해 췌장암 확진을 결정하는 소프트웨어다. PANDA는 중국 내 여러 병원에서 임상을 진행 중이다. 이 중 한 곳은 닝보(寧波)대학 인민병원이다. 닝보대학 인민병원은 2024년 11월 PANDA를 도입해 임상시험을 시작했다. 현재까지 PANDA는 18만 건 이상의 복부 혹은 흉부 CT를 분석했고, 이를 통해 20건 이상의 췌장암을 발견했다. 이 중 14건은 조기 진단이었다. 췌장암은 조기 진단될 경우 수술을 통한 제거가 가능하다. 한 환자의 경우 복부 팽만감과 메스꺼움의 증상으로 병원을 찾아 CT를 촬영했으며, 췌장 전문 검사를 받지 않았지만, 췌장암 판정을 받았다. 현지 의사는 "PANDA의 식별이 없었으면 결코 췌장암 판정을 못 하는 상황이었으며, PANDA로 인해 환자의 췌장암이 조기에 발견됐고 수술을 통해 완치될 수 있었다"며 "AI가 환자의 생명을 구했다고 볼 수 있다"고 소개했다. 아직은 오차율이 비교적 높은 상태다. PANDA는 그동안 1400건의 스캔 영상에 대해 췌장암 가능 경고를 했다. 전문의들은 이 중 300개에 대해서만 정밀 진단이 필요하다고 판단했다. 이후 300명의 환자는 재검사를 받았다. 이 중 20여 건이 췌장암으로 판정받았다. PANDA를 개발한 곳은 알리바바 산하 다모(達摩)연구소다. 연구소의 베테랑 알고리즘 전문가는 2000명 이상의 췌장암 환자의 CT 영상을 취득해 방사선 전문의들에게 병변 위치를 수작업으로 표시하도록 요청했다. 그리고 결과물을 AI 학습으로 훈련시켰으며, 이를 통해 PANDA는 선명도가 낮은 CT 이미지에서도 췌장암을 식별할 수 있게 됐다. 알리바바의 PANDA는 지난해 4월 미국 식품의약국(FDA)으로부터 패스트트랙 의료 기기로 선정됐다. 해당 제도는 성능이 뛰어난 의료 기기의 경우 임상 시험 기간을 단축시켜준다. 캘리포니아 대학의 한 교수는 "임상 경험이 풍부한 전문가보다 PANDA가 의사들에게 더 가치가 있을 것"이라며 "PANDA와 같은 솔루션은 지방 병원이나 진료소의 유용한 보조수단이 될 것"이라고 평가했다. 중국 병원 자료사진. [신화사=뉴스핌 특약] ys1744@newspim.com 2026-01-06 11:36
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9월 북극항로 첫 시범운항 [부산=뉴스핌] 최영수 선임기자 = 해양수산부가 올해 북극항로 개척에 본격 나선다. 오는 8월 말에서 9월 중 컨테이너선(3000TEU급)을 투입해 시범운항을 실시할 예정이다. 이를 위해 상반기 중 시범운항에 참여할 선사 및 화주를 모집해 선정할 방침이다. ◆ 북극항로 개척 원년…첫 시범운항 주목 김성범 해양수산부 장관직무대행(차관)은 지난 5일 부산청사 해양수산부에서 신년 기자간담회를 열고 이 같은 내용을 포함한 새해 정책방향을 제시했다. 그는 "오는 9월 전후에 시범운항을 할 수 있도록 준비하고 있다"면서 "3000TEU급 컨테이너선을 투입할 예정"이라고 밝혔다. 이어 "3000TEU급 컨테이너선이 대형에 비하면 작다고 할 수 있지만, 크기는 중요하지 않다"면서 "중국이 지난해 운항한 선박도 4000TEU급 수준"이라고 설명했다. 김성범 해양수산부 장관직무대행(차관)이 지난 5일 부산청사 해양수산부에서 신년 기자간담회를 열고 새해 정책방향을 설명하고 있다. [사진=해양수산부] 2026.01.06 dream@newspim.com 김 대행은 "시범운항을 위해 올해 상반기 중에는 선사와 화주를 선정할 예정"이라면서 "시범운항이라는 면에서 여러 가지 인센티브를 제공할 방침"이라고 밝혔다. 다만 "선사가 선정되면 선사가 희망하는 게 있기 때문에 이를 반영해서 잘 결정하겠다"고 덧붙였다. 부산신청사 건립과 관련해서는 "내년 예산에 (신청사)설계비를 반영할 예정"이라면서 "내년부터 구체적인 (청사 건립)절차를 시작할 계획"이라고 밝혔다. UN해양총회 개최지와 관련해서는 "개최도시 선정은 UN과도 협의해야 할 사항"이라면서 "(유치에)관심 있는 도시들과 협의해서 결정하겠다"고 설명했다. ◆ 부산해양수도 조성 첫발…유관기관 모으기 가속 김 대행은 지난 5일 부산청사에서 열린 해수부 시무식에서 신년사를 통해 "북극항로 시대에 대비한 동남권 대도약을 실현하겠다"고 제시했다. 이를 위해 해양수산분야 유관기관을 부산으로 모으는 작업이 본격화될 전망이다. 해수부 산하기관들도 올해 부산 이전이 본격화될 것으로 보인다.  김 대행은 "기업, 공공기관, 해사법원, 동남권투자공사 등이 집적화된 해양클러스터 조성을 추진해 나가겠다"면서 "부산항을 세계 최대 규모의 항만으로 개발하고, 터미널 운영 효율화와 종합 항만서비스 제공을 통해 글로벌 물류 요충지로 성장시키겠다"고 다짐했다. 이어 "북극항로 시대에 대비한 동남권 대도약을 실현하겠다"면서 "부산에서 로테르담까지 북극항로 시범운항을 추진하고 해양수도권 육성전략을 조속히 수립하겠다"고 강조했다. 2026년 해양수산부 업무계획 [자료=해양수산부] 2025.12.23 dream@newspim.com dream@newspim.com 2026-01-06 11:00
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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