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[GAM]엔비디아 독주 흔드는 구글 TPU ② GPU와 차이점 깨알분석

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추론에 최적화, 전문화된 용도
GPU 의존도 완화 해법
대체 보다 AI 칩의 한 축

이 기사는 11월 26일 오후 2시50분 '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 = 구글의 TPU(Tensor Processing Unit, 텐서처리장치)가 엔비디아(NVDA)의 GPU(그래픽처리장치) 주도의 인공지능(AI) 칩 시장의 판도를 어디까지 흔들 수 있을까.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 소셜 미디어 X를 통해 자사 GPU가 구글의 AI 칩보다 한 세대 앞선다고 주장해 관심을 끌고 있다.

이에 대해 미국 금융 매체 포춘은 최근 빅테크들이 연이어 구글 TPU 채택을 저울질하자 엔비디아가 당혹감을 감추지 못하고 있다고 해석했다.

블룸버그는 구글의 TPU가 거대언어모델(LLM)을 학습, 운영하는 데 엔비디아의 GPU 기반의 AI 가속기와 경쟁할 만한 대안으로 부상하고 있다고 보도했다.

구글이 TPU를 만들어 낸 것은 약 10년 전이다. 검색 서비스의 기능을 강화하고, 효율성을 높이는 데 목적을 둔 칩이었다. 이후 업체는 머신러닝과 AI 용으로 TPU를 발전시켰다.

TPU는 행렬 곱셈 같은 딥러닝 핵심 연산에 특화된 AI 전용 칩이기 때문에 상대적으로 좁고 전문화된 용도에 맞춰졌고, 대신 전력 효율과 비용 측면에서 강점을 지닌 것으로 평가 받는다.

구글은 2013년부터 TPU를 개발해 검색과 클라우드, 제미나이(Gemini)를 포함한 자체 AI 모델에 접목했고, AI 팀의 피드백을 칩 설계에 반영하는 형태로 칩과 소프트웨어, AI 모델을 함께 진화시켰다.

알파벳 시가총액 추이 [자료=블룸버그]

업체는 최신 아이언우드(Ironwood) TPU가 수냉식, 추론에 최적화돼 있다고 밝혔다. 또 256개에서 9216개에 이르는 칩으로 구성된 거대한 팟(pod)으로 제공된다고 설명한다.

엔비디아의 GPU는 본래 게임 그래픽용으로 개발된 범용 병렬 연산 칩이고, 수 천 개의 코어로 여러 작업을 동시에 처리해 다양한 AI 작업에 유연하게 쓰인다는 강점을 지니고 있다.

작은 연산들을 대량으로 병렬 처리하는 능력을 강점으로 하는 GPU는 오늘날 AI와 잘 맞고, 엔비디아는 GPU를 CUDA라는 소프트웨어 플랫폼과 함께 묶어 거대한 생태계를 만들었다.

구글 TPU v4 팟 [사진=업체 제공]

삭소은행은 보고서를 내고 투자자 관점에서 두 가지 칩의 중요한 차이는 유연성과 통제력이라고 주장했다.

엔비디아의 GPU는 범용 가속기이기 때문에 여러 벤더에게서 구매해 여러 시스템에 탑재하고, 여러 프레임워크에서 쓸 수 있는 반면 TPU는 텐서플로(TensorFlow)나 JAX 등 구글 도구와 강하게 결합돼 있어 대부분 구글 클라우드 안에서 사용된다.

엔비디아는 칩을 판매하는 사업자인 데 반해 알파벳은 칩과 데이터센터, 클라우드 서비스를 모두 소유한 소위 '풀 스택' 사업자다. 고객들이 구글 클라우드 안에서 제3자의 GPU 대신 TPU를 선택하면 AI에 쓰이는 자금 중 더 많은 몫이 알파벳 안에 남게 되고, 이는 헤드라인 매출보다 수익성에 더 직접적인 영향을 미친다고 삭소은행은 설명한다.

투자자들의 관심은 알파벳의 TPU가 엔비디아의 GPU 독주를 무너뜨릴 수 있을 것인지 여부다. 삭소은행은 상당한 가능성을 실었다.

알파벳이 TPU 프로그램을 여러 세대에 걸쳐 발전시켰고, 특히 최신 TPU v5p는 대규모 모델 학습용 'AI 하이퍼컴퓨터'의 기반이 됐다. 아울러 아이언우드 TPU는 대량 추론을 빠르고 저렴하게 처리하는 데 강한 성능을 보인다.

업체는 TPU와 별도로 악시온(Axion)이라는 커스텀 Arm 기반 데이터센터 CPU도 만들었는데 두 가지를 함께 사용하면서 데이터센터 전체를 자체 설계 칩 중심으로 최적화할 수 있게 됐다. 엔비디아 뿐 아니라 인텔과 AMD(AMD) 등 외부 칩 업체에 대한 의존도를 낮췄다는 얘기다.

TPU v5e 인스턴스는 유사한 추론 솔루션 대비 달러 당 AI 성능이 약 4배까지 나오는 것으로 보고됐다. V6e 관련 사례에서는 엔비디아 GPU 기반에서 TPU로 옮긴 워크로드의 추론 비용이 50~65% 절감됐다는 보고도 나왔다.

삭소은행은 이번 보고서에서 "유연성을 중시하거나 TPU에 최적화되지 않은 소프트웨어 스택을 사용하는 업체들에게 엔비디아의 GPU가 여전히 '안전한 기본값'으로 남아 있어 엔비디아의 시대가 조만간 끝날 것으로 보기는 어렵다"며 "하지만 알파벳 뿐 아니라 아마존(AMZN)과 마이크로소프트(MSFT) 등 이른바 하이퍼스케일러들이 자체 가속기를 설계하면서 엔비디아에 대한 협상력이 커졌고, 자체 칩과 제3자 GPU 사이에서 워크로드를 조정하며 가격과 공급 측면에서 유리한 위치를 차지할 수 있게 됐다"고 전했다.

보고서는 또 "알파벳의 경우 검색과 지도, 유튜브, 포토, 제미나이 등 이미 거대한 제품군에 TPU를 접목했고, 이는 단순히 '새로운 비즈니스'가 아니라 기존의 해자를 더욱 깊게 만드는 효과를 내고 있다"며 "지난 3분기 워렌 버핏의 버크셔 해서웨이가 알파벳 주식을 매입한 것도 이 같은 맥락일 것"이라고 설명했다.

엔비디아에 드물게 '매도' 투자 의견을 제시한 씨포트증권의 제이 골드버그 애널리스트는 최근 보고서를 내고 "구글 TPU가 AI에 필요 없는 일반 기능을 칩에서 과감하게 덜어내 효율성을 높였다"며 "세대가 거듭되면서 성능과 전력 효율을 동시에 끌어올려 운영 비용을 낮췄다"고 호평했다.

보도에 따르면 오픈AI 공동 창업자 일리야 수츠케버가 만든 세이프 수퍼인텔리전스와 세일즈포스(CRM), 이미지 생성 서비스 미드저니, 생성형 AI 업체 앤스로픽 등이 TPU를 사용하고 있다.

특히 앤스로픽은 지난 10월 공개된 딜을 통해 최대 100만개 수준의 TPU에 접근할 수 있고, 1기가와트를 넘는 구글 컴퓨팅 파워를 제공받을 수 있게 됐다.

이어 메타 플랫폼스(META)가 2027년부터 데이터센터에 구글 TPU 사용을 논의중이라는 보도가 나오는 등 IT 업계에 TPU 채택이 확산되는 모양새다.

TPU를 사용하려면 구글 클라우드에서 연산 자원을 임대해야 하지만 앤스로픽 딜을 계기로 이른바 '네오 클라우드(소형 AI 클라우드)'로 확장될 가능성이 열렸다는 분석이 나온다.

고가의 가격 부담과 공급 불안정으로 인해 엔비디아의 GPU 의존도를 완화할 대안을 찾는 기업들에게 TPU가 매력적인 보완제라는 평가다.

블룸버그는 AI 칩 시장의 현실적인 시나리오로 알파벳의 TPU가 엔비디아의 GPU를 완전히 대체하기보다 바스켓의 한 축을 이루는 그림이 전개될 것으로 예상한다.

누구도 TPU를 포함한 다른 칩이 엔비디아의 GPU를 완전히 대체할 수 있다고 보지 않고, 구글 역시 같은 목소리를 낸다는 것. 모델과 알고리즘이 자주 바뀌는 환경에서 범용성이 높은 GPU가 여전히 더 유리하고, 젠슨 황의 주장대로 엔비디아가 '한 세대 앞서 있다'는 평가에 설득력이 실린다는 얘기다.

TPU의 가장 현실적인 위치는 AI 인프라 바스켓 안에서 중요한 한 축을 이루면서 특정 워크로드와 비용 구조 측면에서 강점을 살리며 성장하는 것이라고 블룸버그는 강조한다.

다만, 투자자 입장에서 엔비디아의 독점적 입지에 균열이 생기면서 성장이 둔화될 가능성이 지난 5년간 1241% 폭등한 주가에 부담으로 작용할 수 있다는 지적이다.

 

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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