구글 TPU 확대…K-반도체 초격차 발판되나

[서울경제TV=김혜영기자] 인공지능(AI) 반도체 시장의 '황제' 엔비디아의 독주 체제를 흔들 강력한 대항마가 등장했다. 바로 구글이 자체 개발한 텐서처리장치(TPU)다.

구글은 최근 '제미나이 3.0' 같은 최신 AI 모델을 TPU로 구동하며 성능을 입증했고, 메타 등 빅테크 기업들도 TPU 도입을 저울질하는 상황. AI 칩 시장이 '독점 시대'에서 '경쟁 시대'로 넘어가는 신호탄을 쐈다. 이는 곧 삼성전자와 SK하이닉스를 필두로 한 K-반도체의 초격차 성장의 발판이 될 것이란 전망이다. 

전문가들은 TPU의 부상이 국내 삼성전자와 SK하이닉스에게 질적, 양적 성장의 결정적 발판이 될 요인으로 분석하고 있다. TPU의 성능을 높이려면 고성능 메모리, 즉 HBM(고대역폭메모리)이 반드시 필요하기 때문이다. 실제 구글의 최신 7세대 TPU는 이전보다 HBM 용량을 6배나 늘렸다. TPU가 팔릴수록 HBM 수요가 '구조적으로 폭증'하는 상황이 필연적이라는 분석이다.

이에, HBM 시장의 '원조 강자'인 SK하이닉스는 구글 TPU용 HBM의 핵심 공급사로 확고히 자리매김했다. 특히 차세대 TPU에는 최고 성능의 HBM3E 12단을 독점 공급할 것으로 알려져 HBM 부문 초격차를 더욱 단단히 다진다는 방침이다. 

삼성전자 역시 HBM 시장을 맹렬히 추격하는 동시에, '두 마리 토끼'를 잡을 기회를 맞았다. AI 시스템의 보조 메모리 역할을 하는 일반 D램 시장은 물론, TPU 시장 확대로 데이터센터 전체 시장이 커지는 수혜를 볼 것이란 분석이다. 여기에 더해 파운드리에서도 기회가 열렸다. 삼성전자는 2나노(nm) 등 첨단 공정의 수율을 끌어올리며 기술력을 개선하고 있다. 

반도체 위탁 생산 1위인 TSMC는 밀려드는 주문을 다 소화하지 못하는 상황이다. 전문가들은 "TSMC가 놓친 물량을 삼성전자가 줍는 격"이라며, "구글 TPU 생산 물량 일부가 삼성 파운드리로 넘어올 가능성을 높게 본다. 삼성전자가 2나노 등 첨단 공정 기술력을 높이고 있어, 구글 TPU 생산 경험은 향후 다른 빅테크의 주문형 반도체(ASIC) 수주 경쟁에서도 밑걸음이 될 것"이라고 전망했다.

업계 전문가들은 "엔비디아의 독점을 깨는 TPU의 부상은 AI 시장을 더 키워 결국 HBM 공급자인 한국에게 유리하다"고 입을 모은다. AI 칩 생태계가 엔비디아와 구글, 양대 산맥으로 다변화하면서 삼성과 SK하이닉스는 HBM 수주 경쟁력과 함께 시장에서의 가격 결정력까지 확보할 전망이다. 즉, AI 칩을 둘러싼 경쟁이 격화될수록 HBM을 파는 K-반도체는 시장 주도권을 공고히 하는 계기를 맞을 거란 평가다. /hyk@seadily.com