[서울=뉴스핌] 고인원 기자= 유럽의 반도체 스타트업들이 인공지능(AI) 붐을 타고 엔비디아의 그래픽 처리 장치(GPU)를 대체할 기술 개발에 나서며 대규모 투자 유치 경쟁에 돌입했다. AI 모델 '학습'에서 '추론(inference)' 중심으로 시장의 무게추가 이동하면서, 기존 GPU 구조의 한계를 공략한 새로운 아키텍처가 주목받고 있다.

네덜란드 스타트업 유클리드(Euclyd)는 최소 1억유로(약 1억1800만달러) 규모 투자 유치를 위해 투자자들과 협의 중이다. 이 회사는 반도체 장비 대기업 ASML 출신 인사들이 주도하고 있으며, 창업자인 베르나르도 카스트룹은 CNBC 인터뷰에서 자금 조달 계획을 공개했다.

영국의 옵탈리시스(Optalysys)도 올해 말 1억달러 이상 자금 조달을 추진 중이며, 영국 프랙타일(Fractile)과 프랑스 아라고(Arago) 역시 수억달러 규모 투자 유치에 나선 것으로 전해졌다. 2026년 들어 네덜란드 악셀레라(Axelera)와 영국 올릭스(Olix)에는 이미 2억달러 이상이 투입됐다.

◆ "AI는 이제 추론 전쟁"…GPU 한계 노출

엔비디아는 게임용으로 설계된 GPU를 AI 모델 학습에 활용하며 세계에서 가장 가치 있는 기업으로 부상했다. 그러나 최근 시장의 관심은 AI 모델을 실제 서비스에 활용하는 '추론' 단계로 이동하고 있다.

나토 혁신기금(NIF)의 패트릭 슈나이더-시코르스키 이사는 "현재는 추론이 중심이며, 기존 GPU 아키텍처는 대규모 환경에서 이를 효율적으로 처리하도록 설계되지 않았다"고 지적했다. 이어 "미국의 수출 통제, TSMC 의존 리스크, 유럽의 '컴퓨팅 주권' 확보 필요성 등이 맞물리며 자국 반도체 투자 확대를 자극하고 있다"고 설명했다.

◆ ASML 출신 창업자들…"전력 효율 100배" 도전

유클리드는 엔비디아 최신 '베라 루빈' 칩 대비 최대 100배 높은 전력 효율을 구현할 수 있는 AI 칩을 개발 중이라고 주장한다. 이 회사는 2024년 설립됐으며, ASML 전 CEO 피터 베닝크가 투자자 겸 자문으로 참여하고 있다.

이미 1000만유로 미만의 시드 투자를 유치한 유클리드는 현재 추가 자금을 확보해 기술 확장과 고객 확보에 나설 계획이다. 기존 GPU가 메모리 간 데이터 이동에 많은 에너지를 소모하는 반면, 유클리드는 여러 위치에서 동시에 데이터를 처리하는 구조로 효율을 높인다는 전략이다.

회사는 AI 데이터센터 인프라의 에너지 소비와 비용, 공간을 줄일 수 있다고 강조하지만, 아직 대규모 상용 환경에서 성능이 검증되지는 않았다. 현재 4개 잠재 고객과 협상 중이며, 이 중 일부에는 내년부터 공급을 목표로 하고 있다.

◆ "빛으로 계산한다"…포토닉스 칩 부상

AI용 광(光) 기반 프로세서를 개발하는 올릭스도 차세대 기술로 주목받고 있다. 포토닉스 칩은 빛을 이용해 데이터를 이동시키고 연산까지 수행하는 방식이다.

투자사 플루럴의 타베트 힌리쿠스 파트너는 "기존 전자식 칩은 소형화 한계에 도달했고 발열 문제가 심각해지고 있다"며 "포토닉스가 다음 컴퓨팅 패러다임이 될 것"이라고 말했다. 올릭스는 하이퍼스케일러와 정부 등을 주요 고객으로 삼아 내년 초기 공급을 목표로 하고 있다.

엔비디아 역시 대응에 나섰다. 2026년 1월 종료된 회계연도에 연구개발(R&D)에 180억달러 이상을 투자했으며, AI 추론 스타트업 그록(Groq) 자산을 200억달러에 인수했다. 또 포토닉스 기술 기업 두 곳에 40억달러를 투자하며 차세대 기술 확보에 속도를 내고 있다.

◆ "유럽, 아직 갈 길 멀다"…자금·생태계 격차

다만 유럽 스타트업의 도전에는 한계도 분명하다. 반도체 개발은 시간이 오래 걸리고, 설계 완료(테이프아웃) 이후 대량 생산까지 이어지는 과정도 쉽지 않다. 유럽의 파운드리 생태계 역시 아직 성숙 단계에 머물러 있다는 지적이다.

악셀레라 CEO 파브리치오 델 마페오는 유럽 정부가 신생 기업 제품 투자에 보수적이며, 미국 방위고등연구계획국(DARPA) 같은 지원 체계도 부족하다고 밝혔다. 또한 국가별로 상이한 노동 규제로 인해 인재 확보에도 어려움이 따른다는 분석이다.

실제 투자 규모에서도 격차는 뚜렷하다. 딜룸(Dealroom)에 따르면 2026년 유럽 AI 반도체 스타트업이 유치한 자금은 8억달러로, 미국의 47억달러에 크게 못 미친다. 미국에서는 세레브라스 시스템즈(Cerebras Systems)가 10억달러를 유치했고, 매트엑스(MatX), 아야르랩스(Ayar Labs), 에치드(Etched)도 각각 5억달러 규모 투자를 받았다.

그럼에도 업계의 시선은 점점 유럽으로 향하고 있다. 시드캠프의 카를로스 에스피날 매니징 파트너는 "이제 AI 반도체는 더 이상 틈새 영역이 아니라 핵심 인프라로 자리 잡고 있다"고 말했다.

koinwon@newspim.com