챗GPT 운영비 하루 70만 달러, 비용 절감 필요
AI 반도체 시장서 엔비디아 점유율 92%

[테크월드뉴스=양승갑 기자] AI 기술이 발전함에 따라 빅테크 기업의 자체 ‘AI 반도체’ 개발 사례가 증가하는 가운데, 메타도 지난 18일(현지시간) 자체 설계한 AI 반도체를 처음 공개했다. 관련 업계에서는 이를 통해 소비 전력 절감을 이룰 수 있을 것으로 예상한다. 일각에서는 탈(脫) 엔비디아 행보라고 이야기한다.

[사진=게티이미지뱅크]
[사진=게티이미지뱅크]

메타가 이날 공개한 칩은 적은 에너지로 동영상 처리를 지원하는 ‘MSVP(Meta Scalable Video Processor)’와 AI 학습 및 추론을 돕는 ‘MTIA(Meta Training and Inference Accelerator)’로, 대만 TSMC에서 7nm으로 생산되고 있다.

알렉시스 비욜린 메타 인프라 담당 부사장은 “자체 반도체를 구축하는데 많은 비용이 들었지만 (AI 반도체를 통한) 성능 향상으로 이를 상쇄할 수 있을 것”이라며 “과도한 발열을 개선하기 위해 액체 냉각 등 데이터센터의 에너지 효율을 개선했다”고 밝혔다.

◆ AI 반도체 시장, 2027년 1116억 달러 전망

AI 반도체는 인공지능 응용에 최적화된 반도체 기술이다. AI 작업에 필요한 고성능 연산을 수행하고, 더 나은 에너지 효율과 높은 처리 속도를 제공하기 위해 설계됐다. 대규모 데이터 처리, 신경망 모델의 학습 및 추론, 음성 인식과 같은 AI 응용 분야에서 사용된다. 대량의 데이터를 신속하게 처리하고 실행시켜 AI 모델의 효율성과 정확성을 향상시킬 수 있다.

AI 기술의 장점이 부각되면서 AI 반도체 시장도 성장하는 모양새다. 시장조사기관 가트너에 따르면 전 세계 AI 반도체 시장은 연평균 20%의 성장률을 보이며, 2027년까지 1116억 달러(약 146조 원)에 달할 것으로 전망된다.

시장 영향력 넓히는 빅테크...AI 반도체 각축전

한편 메타가 AI 반도체를 공개한 가운데, 구글·마이크로소프트·아마존 등 주요 빅테크 기업은 모두 자체적인 AI 반도체 기술을 개발하는 중이다.

구글은 AI 반도체(TPU)를 개발해 초거대 모델을 뒷받침하려 한다. 이를 위해 지난달 4세대 AI 반도체 ‘TPU v4’를 공개했다. 구글에 따르면 TPU v3에 비해 머신러닝 시스템 성능 확장에 있어 약 10배의 성능을 발휘하며, 에너지 효율도 2~3배 향상시켰다.

마이크로소프트의 경우 ‘아테나(Athena)’라는 AI 반도체를 개발하기 위해 AMD와 협력하고 있다. 지난 5일(현지시간) 미국 IT 전문매체 더버지는 블룸버그의 보도를 인용하며 엔비디아와 경쟁하기 위해 AMD에 재정적 지원을 제공하고 있다고 보도했다. 앞서 지난 4월 마이크로소프트는 아테나 생산사로 TSMC를 선택하기도 했다.

아마존은 아마존웹서비스(AWS)를 통해 지난해 12월 추론형 AI 반도체 ‘인퍼런시아(Inferentia)’의 2세대 모델을 선보였다. 대규모 언어 모델을 배포할 수 있도록 최적화됐으며 1세대 모델보다 최대 4배 더 높은 처리량과 10배 더 짧은 지연 시간을 제공하는 것으로 알려졌다.

◆ 전력 비용 절감·탈 엔비디아 목적

빅테크 기업의 자체 AI 반도체 개발이 활발한 가운데, 관련 업계에서는 AI 서비스 운영에 필요한 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대한다. 일반적인 프로세서는 AI 등 연산이 복잡한 작업을 수행하는 데 많은 전력을 소비해 인프라 및 데이터센터 운영 비용이 증가할 수 있다. 그러나 AI 반도체를 사용하면 전력 소비를 감소시켜 관련 비용을 절감할 수 있다.

지난 4월 미국 경제전문지 비즈니스인사이더는 딜런 파텔 세미애널리스트 분석가의 보고서를 인용하며 오픈AI가 챗GPT를 운영하는 데 하루 70만 달러(약 9억 원), 쿼리당 0.36센트의 비용이 발생한다고 보도했다.

아울러 마이크로소프트가 아테나 칩을 개발하는 이유도 생성 AI 모델에 관한 실행 비용을 줄이기 위해서라고 설명했다.

일각에서는 빅테크 기업이 자체적인 AI 반도체 개발을 하는 이유로 엔비디아 종속성을 벗어나기 위한 전략이라고 이야기한다. 비용 절감과 더불어 다른 기업과의 경쟁에서 경쟁 우위를 확보하기 위해 차별화된 제품을 제공한다는 견해다.

다만 AI 반도체 시장은 현재 엔비디아가 강한 영향력을 행사하고 있다. 시장조사기관 톱500에 따르면 2022년 기준 슈퍼컴퓨터 가속기 점유율은 ▲엔비디아 92% ▲AMD 5% ▲인텔 1%이다.

김양팽 산업연구원 전문연구원은 “엔비디아가 생산하는 AI 반도체는 결국 범용적인 제품이기 때문에 누가 사용하더라도 소프트웨어적인 변화만 만들 수 있다”며 “같은 AI라도 각 기업만의 장점, 특색을 넣고 싶은 것이 있다”고 말했다.

이어 “범용 제품에 대한 불필요한 사항들을 제외하고 직접 개발하면 엔비디아와는 다른 차별화가 가능하다”며 “달리 표현하면 종속성을 벗어난다고 볼 수 있다”고 덧붙였다.

한편 딜로이트 그룹에 따르면 2023년 기준 글로벌 반도체 기업들은 자체 칩 설계 AI 개발과 타사 툴 활용에 약 3억 달러(약 4000억 원) 이상을 투자할 것으로 예상된다.

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