인공지능(AI) 기술의 급속한 발전과 함께, AI 반도체 시장도 그 중요성과 규모가 날로 커지고 있다. 가트너에 따르면 글로벌 AI반도체 시장 규모는 지난 2022년 326억 달러(약 44조 원)에서 2030년 1179억 달러(약 160조 원)로 4배가량 확대될 전망이다. AI 반도체는 AI 연산에 최적화된 특수 설계된 칩으로, 데이터 센터, 자율주행 자동차, 스마트 디바이스 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 하고 있다. 

자체 개발 칩 적극 활용하는 애플

자사의 기기에 AI 기능 접목을 추진 중인 애플이 자체 개발한 칩을 탑재한 데이터 센터를 통해 일부 AI 기능을 구현할 예정이라고 블룸버그 통신이 9일(현지시간) 보도했다. 소식통은 애플이 자사의 PC 시리즈인 맥(Mac)용으로 설계한 것과 비슷한 첨단 칩을 클라우드 컴퓨팅 서버에 탑재해 애플 기기의 최첨단 AI 작업을 처리하도록 설계하고 있다고 전했다. 간단한 AI 기능은 아이폰이나 아이패드, 맥에서 직접 처리가 가능하게 할 예정이라고 덧붙였다.

AI 기능은 기기 자체에서 구동되거나 외부의 데이터 센터에서 관련 정보를 받아 구동되는데, 애플이 자체 데이터 센터용 AI 칩을 개발해 왔으며 이 칩을 탑재한 데이터 센터를 통해 AI 일부 기능이 구현되도록 추진한다는 것이다.

월스트리트저널(WSJ) 보도에 따르면, 애플이 몇해 전부터 데이터 센터용 AI 칩 개발 프로젝트인 ‘ACDC’를 진행하며, 데이터센터 서버에서 AI 소프트웨어가 실행되도록 하는 칩을 자체 개발해 왔다고 언급했다. 애플은 자체 칩을 이용해 클라우드에서 AI 작업을 가능하게 하겠다는 계획을 3년 전부터 구상했지만, 챗GPT와 제미나이 등 AI 열풍으로 경쟁이 치열해지면서 일정을 앞당긴 것으로 알려졌다. 

블룸버그 통신은 애플의 첫 AI 서버 칩은 M2 울트라가 될 것이라고 전했다. M2 울트라는 애플이 지난해 6월 공개한 시스템 온 칩(SoC)으로 맥 스튜디오와 맥 프로에 탑재됐다. M1 울트라보다 중앙처리장치(CPU)는 20%, 그래픽처리장치(GPU)는 최대 30% 빠르고 커졌다. AI 작업에 특화된 뉴럴 엔진은 최대 40% 빠르다.

블룸버그는 M2 울트라의 데이터 센터 탑재는 오래가지 못하고, 애플은 이미 M4 칩을 기반으로 한 향후 버전을 주목하고 있다고 덧붙였다. M4 칩은 애플이 지난 8일 공개한 자체 개발 최신 칩으로, 아이패드 최고급 모델인 프로에 탑재됐다. 

MS, 코발트 100 생산 발표하다

마이크로소프트(MS)가 자사의 연례 개발자 회의 ‘빌드(Build)’에서 자체 개발한 AI 반도체 ‘코발트 100’을 출시하고, 애저 서비스 고객에게 미리 사용할 수 있도록 한다고 밝혔다. 코발트 100은 MS가 지난해 11월 공개한 고성능 컴퓨팅 작업용 중앙처리장치(CPU)로, 클라우드 서비스에서 더 높은 효율성과 성능을 내도록 설계된 제품이다. 이 칩은 TSMC에서 제작될 예정이다.

MS는 특히 데이터 센터 전체에서 와트당 성능을 최적화하는 것을 목표로 하며, 이는 소비되는 에너지 단위당 더 많은 컴퓨팅 성능을 얻는 것을 의미한다고 언급한 바 있다. MS의 AI 및 클라우드 컴퓨팅 담당 부사장인 스콧 거스리는 “코발트 100은 시장에 나와 있는 다른 Arm 기반 칩보다 40% 나은 성능을 제공할 것”이라고 언급했다. 

현지 매체들은 코발트 100이 아마존의 그래비톤 시리즈나 인텔 프로세서 제품과 경쟁할 수 있다고 전망하고 있다. 이에 클라우드용 CPU를 둘러싼 경쟁이 본격화할 전망이다. MS는 이 새로운 칩을 어도비와 스노우플레이크 등에 제공하고 있다고 설명했다. 이와 함께 AMD의 최신 그래픽처리장치(GPU)인 ‘MI300X’ 가속기를 자사의 클라우드 서비스인 애저 고객이 이용하도록 할 것이라고 밝혔다. 

한편, MS는 빌드에서 오픈AI의 최신 AI 모델 ‘GPT-4o’를 클라우드 서비스 애저 AI에 탑재한다고 밝히기도 했다. 사티아 나델라 MS CEO는 발표 당일 기준 모든 애저 AI 이용자가 GPT-4o를 이용할 수 있게 된다고 언급했다. GPT-4o는 사용자가 AI 모델을 쉽게 개발하고 활용할 수 있도록 도구와 기능을 제공하는 플랫폼 ‘애저 AI 스튜디오’를 통해 이용할 수 있다. 

오픈AI는 GPT-4o를 몇 주 이내에 출시할 계획이라고 밝힌 바 있는데, MS의 애저 서비스를 통해 처음 이용할 수 있게 되는 셈이다. MS 최고기술책임자(CTO) 케빈 스콧은 “오픈AI의 최신 AI 모델은 기존 모델보다 비용이 12분의 1밖에 들지 않는다”고 소개했다. 

TSMC와 협업하는 테슬라, 자체 칩 생산 나서

테슬라가 TSMC와 자사의 슈퍼컴퓨터 ‘도조’에 탑재할 차세대 반도체 칩 생산을 시작한 것으로 알려졌다. 지난 5월 대만언론은 소식통을 인용해 TSMC가 최근 미국 캘리포니아주 샌타클래라에서 열린 기술 콘퍼런스에서 이런 사실을 공개했다고 보도했다.

도조는 테슬라 차량이 수집하는 데이터와 영상 자료를 처리해 자율주행 소프트웨어를 훈련하도록 설계된 AI 슈퍼컴퓨터다. 소식통은 TSMC가 테슬라 도조의 차세대 교육용 모듈 생산에 들어갔다며 2027년까지 ‘칩 온 웨이퍼 온 서브스트레이트(CoWos)’라는 첨단 패키징 공정을 이용해 현재보다 연산 성능이 40배 이상인 복잡한 시스템을 제공할 것이라고 설명했다. 

다른 소식통은 TSMC가 2027년까지 CoWos 첨단 패키징 공정 기술과 SoIC(System On Intergrated Chips) 첨단 패키징을 통합한 웨이퍼 시스템을 만들 예정이라고 밝혔다. 해당 통합 웨이퍼는 40배의 컴퓨팅 능력, 40개 이상의 포토마스크, 60개 이상의 고대역폭 메모리(HBM) 공간을 제공할 것으로 전해졌다. 차세대 도조는 미국 뉴욕에 설치될 예정이다.

테슬라는 본사가 있는 텍사스 오스틴 기가팩토리에 100MW 규모의 데이터 센터를 구축해 자율 주행 소프트웨어를 훈련할 계획이며 엔비디아가 하드웨어를 공급할 예정이다. 앞서 TSMC는 최근 미 캘리포니아주 샌타클래라에서 열린 기술 콘퍼런스에서 2026년 하반기부터 1.6나노 공정을 활용해 반도체 생산을 시작할 예정이라고 밝힌 상태다. 

헬로티 서재창 기자 |