'2024年의 키워드는 AI'··· 注目할 만한 各國의 AI 하드웨어 企業은?

東亞닷컴
入力 2024年 2月 1日 15時 53分

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마이크로소프트의 지난해 4分期賣出은 620億 달러(藥 82兆 7700億 원)로, 前年同期對比 17% 늘었다. 純利益亦是 23年 4分期의 164億 달러(藥 21兆 8900億 원)와 比較하면 33% 急增한 218億 7000달러(約 29兆 1123億 원)에 達했다. 하지만 마이크로소프트 株價는 小幅 떨어졌고, 市場外에서 -2.69%를 記錄하고 있다. 구글의 母會社 알파벳 亦是 지난해 4分期賣出이 13% 增加한 863億(藥 115兆 2100億 원)으로 크게 올랐지만, 株價는 -7.35%를 찍는 等異例的인 下落勢를 보이고 있다. 原因은 人工知能(以下 AI)에 있다.

지난해 生成型 AI가 全世界를 뜨겁게 달구면서, 全世界 빅테크 企業들이 AI 開發에 集中하고 있다. 마이크로소프트는 오픈AI를 引受한 뒤 ‘코파일럿’ 等을 公開하는 等生成型 AI 大衆化에 나섰고, 구글은 生成型 AI 바드에 이어 汎用生成型 AI 모델 ‘제미나이’를 선보이는 等市場攻掠에 集中하고 있다. 두 企業의 賣出과 實績은 善防했으나, 市場에서는 生成型 AI를 비롯한 AI 産業의 價値와 可能性에 더 큰 役割을 注文하고 있다.

글로벌 大勢 된 AI 開發, 빅테크 企業現況은?

사티아 나델라 마이크로소프트 CEO(좌)와 젠슨 황 엔비디아 CEO(우)가 마이크로소프트 이그나이트 2023 행사에서 연단에 섰다 / 출처=엔비디아 — 사티아 나델라 마이크로소프트 CEO(左)와 젠슨 黃 엔비디아 CEO(郵)가 마이크로소프트 이그나이트 2023 行事에서 演壇에 섰다 / 出處=엔비디아

現在 AI 産業의 中心에는 엔비디아가 있다. 엔비디아는 主力製品인 그래픽 카드로 서버用 AI 하드웨어 市場에서 70% 以上의 占有率을 갖고 있으며, 올해에는 性能을 더 높인 H200 및 GH200을 通해 市場支配力을 더 强化한다. 하지만 엔비디아 製品의 品貴現象으로 인해 價格帶性能比가 떨어지고, 또 GPU의 構造的限界로 인한 낮은 와트當性能으로 인해 企業들은 AI 加速器를 自體製作하는 狀況이다.

마이크로소프트는 지난해 1月 Arm 아키텍처를 基盤으로 한 自體 AI 칩 ‘마이아100’을 公開했고, 구글도 注文型半導體인 TPU v5e를 自社 클라우드에 搭載하기 始作했다. 클라우드 1位事業者인 AWS 亦是 트레이니嚴과 人퍼런시亞, 그래非톤 等을 여러 世代에 걸쳐서 업그레이드하고 있으며, LLM 市場에 注力하고 있는 메타 亦是 메타 트레이닝 및 推論加速器(MTIA)로 엔비디아 칩 代替에 나선다.

아담 셀립스키 AWS CEO가 AWS 리인벤트 2023에서 트레이니엄 2 및 그래비톤 4 반도체를 공개했다 / 출처=IT동아 — 아담 셀립스키 AWS CEO가 AWS 리인벤트 2023에서 트레이니嚴 2 및 그래非톤 4 半導體를 公開했다 / 出處=IT東亞

AI 開發 및 需要가 많은 企業이 自體半導體를 만드는 理由는 自社 서비스에 最適化된 半導體를 만드는 것은 勿論, 導入單價를 낮춰 價格帶性能比를 끌어올리기 위함이다. 하지만 自體開發 및 導入用途다 보니 販賣는 考慮하지 않는 境遇가 많고, 이로 인해 一般 AI 開發企業들은 비싼 값에 엔비디아 製品을 쓰거나 或은 代替財의 登場을 期待하고 있다. 2024年, 全世界各國의 AI 半導體 스타트업과 狀況을 綿密히 살펴본다.

美國 빅테크 사이에서도 우뚝 선 ‘셀레브라스’

美國은 AWS, 구글, 마이크로소프트 等 클라우드 企業은 勿論 인텔, AMD 等半導體企業들도 AI 하드웨어 市場에 뛰어든 狀況이다. 그런데 AI 스타트업도 世界最高水準이다. 이미 엣지 AI 分野에서 크네론(Kneron), 生成型 AI 半導體를 만드는 디-매트릭스(d-Matrix), 임베디드 엣지龍 머신러닝 시스템을 開發하는 緦麻ai(SiMa.ai) 等 다양한 企業들이 宣傳하고 있고, 그中에서도 가장 注目度가 높은 企業은 셀레브라스 시스템즈(Cerebras Systems)다.

셀레브라스의 WSE-2 칩과 엔비디아의 A100 칩의 크기 비교, 셀레브라스는 대형 단일 칩으로 시스템을 구동하는 것을 핵심으로 한다 / 출처=셀레브라스 — 셀레브라스의 WSE-2 칩과 엔비디아의 A100 칩의 크기 比較, 셀레브라스는 大型單一 칩으로 시스템을 驅動하는 것을 核心으로 한다 / 出處=셀레브라스

셀레브라스는 GPU 基盤의 AI 서버, 슈퍼 컴퓨터를 代替하기 위한 하이퍼 스케일 시스템을 主力으로 한다. 製品은 2兆 6千億個의 트랜지스터를 內藏한 超大型半導體인 WSE-2街核心이다. WSE-2는 面積이 4萬6225mm²에 達하며, 85萬個의 코어가 單一 프로세서에 담겨있다. 溫칩 메모리는 엔비디아 A100에 비해 1000倍, 메모리帶域幅은 1萬2733倍에 達하고, WSE-2를 搭載한 CS-2 AI 加速器는 單一 시스템으로 最大 200億個의 媒介變數를 訓鍊할 수 있다.

CS-2는 他社 AI 加速器와 比較해 부피 및 에너지 消費를 크게 줄여 그린AI 같은 淸淨 에너지 컴퓨팅 企業이나 UAE의 글로벌 클라우드 企業 G42, 美國 아르곤 硏究所等으로부터 注文을 받고 있다. 한便美國 블룸버그는 셀레브라스가 올해 末 IPO 導入을 考慮하고 있다고 報道하면서, AI用 슈퍼컴퓨터의 새로운 對體制로 자리매김할지 關心이 쏠리고 있다.

엔비디아의 競爭者에서 生存競爭 접어든 ‘그래프코어’

그래프코어의 콜로서스 GC200 AI 칩 / 출처=그래프코어 — 그래프코어의 콜로서스 GC200 AI 칩 / 出處=그래프코어

그래프코어는 英國에 本社를 둔 AI 하드웨어 企業으로, IPU(Intelligence Processor Unit)라는 이름의 AI 칩을 設計한다. 2021年까지만 해도 그래프코어는 3D 積層技術로 半導體密度를 높인 보우(Bow) UPU로 全世界市場의 注目을 받았고, 마이크로소프트, 時라스케일(Cirrascale), NHN클라우드 等全世界多樣한 클라우드 企業에 AI 處理用途의 IPU를 供給하는 等成果를 냈다.

하지만 2023年美國政府의 半導體輸出規制에 直接的인 打擊을 입으면서 難關에 빠졌다. 製品販賣가 不可能해지며 賣出에 直接的인 打擊을 입었고, IPU 自體가 市場에서 要求하는 生成型 AI와 大型言語 모델 處理가 아닌 AI 애플리케이션 驅動에 焦點을 맞춰 外面을 받고 있다. 2年前 그래프코어는 2024年에 500兆個媒介變數를 支援하는 世界最初의 超知能 AI 컴퓨터 ‘굿(Good)’을 선보이겠다고 했으나, 只今은 會社가 存續할 수 있을지가 더 憂慮되는 狀況이다.

半導體의 傳說, 짐 캘러가 이끄는 ‘텐스토렌트’

짐 캘러 텐스토렌트 CEO / 출처=IT동아 — 짐 캘러 텐스토렌트 CEO / 出處=IT東亞

텐스토렌트는 캐나다에 本社를 둔 AI用 RISC-V 半導體專門企業이다. RISC-V는 오픈소스 基盤의 半導體로, 消費電力은 적으면서 性能效率은 좋다. 텐스토렌트는 텐식스IP를 바탕으로 AI 推論龍 그레이스컬 칩셋을 곧 市場에 선보이며, 네트워크 基盤의 머신러닝 칩셋인 웜홀도 早晩間 선보인다. 로드맵 上으로는 블랙 홀, 그란델 等大規模機械學習用半導體도 準備하고 있으나, 當場은 그레이스컬의 商業化에만 集中하는 것으로 보인다.

텐스토렌트가 市場의 注目을 받는 理由는 RISC-V 特有의 活用도 때문이지만, 最高經營者인 짐 켈러의 影響도 相當하다. 짐 캘러는 AMD, 브로드컴, 애플, 테슬라, 인텔 等의 企業들을 거치며 마이크로 프로세서를 開發해 왔고, 特히 企業이 危機일 때 나타나 問題를 解決하고 忽然히 사라지는 等의 行步로 傳說을 써내려 왔다.

그런 그가 直接 이끈다는 點에서 全世界的인 注目을 받고 있다. 한便 텐스토렌트는 지난 8月, 현대자동차 및 三星으로부터 1億 달러 規模의 投資를 이끌어냈고, 三星 파운드리에 RISC-V 受注를 締結하기도 했다.

中國의 엔비디아 ‘캠브리콘’, 連이은 損失에 存廢危機

캠브리콘은 중국의 엔비디아라고 불렸지만, 연이은 손실을 감당하지 못하고 있는 상황이다 / 출처=캠브리콘 — 캠브리콘은 中國의 엔비디아라고 불렸지만, 연이은 損失을 堪當하지 못하고 있는 狀況이다 / 出處=캠브리콘

中國도 AI 半導體開發에 集中하고 있다. 中國의 빅테크 企業인 바이두나 화웨이, 클라우드 企業人 알리바바 等이 自體的으로 AI 半導體를 만들고 있으며, AI 加速器 스타트업으로는 캠브리콘이 代表的이다. 2016年設立된 캠브리콘은 알리바바 서버와 화웨이 AI 스마트폰에 칩을 納品하면서 注目을 받기 始作했고, 2020年 상하이 證市에 上場하면서 ‘中國의 엔비디아’로 불리며 中國의 半導體屈起의 代表走者로 成長한다.

캠브리콘은 上場以後硏究開發에 投資費用의 90%를 쏟는 等攻擊的인 行步를 했지만 뚜렷한 販賣處를 찾지 못했고, 22年에는 11億 6千萬 위안(藥 2040億 원)大純損失을 記錄했다. 캠브리콘은 이미 自律走行事業部와 人力을 整理했으나, 22年以後 홈페이지조차 管理하지 못할 程度로 狀況이 나쁘다. 캠브리콘은 AI 業界에서 技術自立이 얼마나 어려운지, 그리고 美國의 AI 影響力이 얼마나 큰지 보여주는 事例다.

大韓民國, AI 半導體를 次世代 먹거리로 育成中

백준호 퓨리오사AI 대표가 지난해 11월 열린 Arm 테크 심포지아에서 1세대 워보이 및 2세대 레니게이드 반도체를 소개하고 있다 / 출처=IT동아 — 백준호 퓨리오사AI 代表가 지난해 11月 열린 Arm 테크 心包지아에서 1世代 워보이 및 2世代 레니게이드 半導體를 紹介하고 있다 / 出處=IT東亞

大韓民國은 AI 半導體市場에서 이제 막 成果를 낼 次例다. 注目할만한 企業으로는 1世代 워보이에 이어 올해 2世代 레니게이드 AI 加速器를 出市하는 퓨리오사AI, 비전 및 言語 모델을 모두 支援하는 데이터센터 AI 半導體 아톰을 出市하는 리벨리온, 데이터센터龍 AI 半導體 X330을 出市한 사피온이 三巴戰을 벌이고 있고, 비전 및 自律走行用 ‘올인抛 AI 토탈 솔루션’을 出市하는 딥엑스도 競爭에 뛰어든 狀況이다.

퓨리오사AI 워보이가 서버 상에서 구동되고 있는 모습 / 출처=IT동아 — 퓨리오사AI 워보이가 서버 床에서 구동되고 있는 모습 / 出處=IT東亞

이中 가장 注目할만한 成果를 내고 있는 企業은 퓨리오사AI다. 리벨리온과 사피온은 올해 上半期中製品을 量産하고 顧客社에 納品할 豫定인데, 퓨리오사AI는 지난해 1世代半導體를 量産한 뒤 에티버스와 손을 잡고 製品販賣에 突入했다. 또한 올해 9月부터는 엔비디아 H100과 같이 汎用性 있는 AI 開發이 可能한 2世代製品 레니게이드로 勝負手를 띄운다. 다른 企業들이 이제 막 製品量産後顧客社와 協業하는 段階라면, 퓨리오사AI는 旣存顧客社는 勿論 엔비디아의 顧客社까지 攻掠하는 段階에 접어든 것이다.

퓨리오사AI는 唯一하게 소프트웨어 開發道具(SDK)를 製品과 함께 公開하고 있으며, 追後顧客社의 進入障壁을 낮추기 위해 直接 AI 모델을 最適化海 플랫폼 形態로 提供할 豫定이다. 特히나 AI 半導體의 性能을 公信力 있게 評價하는 MLPerf를 엔비디아를 除外하고는 最初로 모든 테스트 項目에 挑戰할 豫定인데, 期待했던 結果만 나온다면 全世界的으로 엔비디아의 對體制로 注目을 받게 될 것이다.

AI 半導體市場, 살아남는 者가 剛한 市場될 것

엔비디아의 지난해 3分期賣出額은 前年同期對比 3倍, 營業利益은 7倍나 增加했다. 半導體가 高附加價値産業이지만 이 程度로 利益率이 急增하는 건 類例가 없다. 그만큼 엔비디아의 그래픽 카드 價格이 지나치게 높고, 需要도 暴增하고 있음을 알 수 있는 대목이다. 結局 이 代替財를 찾는 需要가 없을 수 없기 때문에 AI 加速器市場은 成長할 수밖에 없고, 이것이 우리나라를 비롯한 全世界國家들이 AI 스타트업을 미는 理由다.

퓨리오사AI는 SDK, 모델 등 활용 생태계 확보에도 열을 올리고 있다. 제품과 생태계 모두 고려해 성과를 내야 한다 / 출처=IT동아 — 퓨리오사AI는 SDK, 모델 等活用生態系確保에도 熱을 올리고 있다. 製品과 生態系 모두 考慮해 成果를 내야 한다 / 出處=IT東亞

그리고 只今은 AI 加速器 스타트業들이 開發을 進行하는 段階인데, 엔비디아를 代替할 수 있는 製品이 登場하면 競爭은 훨씬 더 熾烈해질 것이다. 勿論 보다 綿密하게 接近할 必要는 있다. AMD가 MI300 等確實한 實力을 갖췄음에도 生態系不足으로 엔비디아에 밀리고 있는 點, 生成型 AI가 아닌 AI 애플리케이션 市場을 겨냥하는 바람에 存廢危機에 놓은 그래프코어 처럼 正確하게 市場需要에 對應하는 것도 重要하다.

特히 半導體市場은 生態系를 重視하기 때문에 쓰는 企業의 製品만 쓰는 特性이 있고, 그렇지 않은 製品은 自然스레 소외당한다. 한時라도 빨리 製品을 내놓고 生態系를 構築하는 企業은 유리하지만, 始作線이 뒤로 갈수록 不利하다. 2024年은 그 始作點이다. 우리나라의 AI 스타트業들이 더욱 拍車를 加해야 하는 理由다.

IT東亞 남시현 記者 (sh@itdonga.com)