고객에서 경쟁자로...위협받는 엔비디아 AI칩 독주

[디지털투데이 황치규 기자] 엔비디아 GPU를 대규모로 구입해 데이터센터를 운영하는 기업들이 자체 AI 칩 개발에 속도를 내면서 엔비디아를 위협하는 가장 큰 경쟁자로 부상하고 있다.

아마존웹서비스(AWS), 마이크로소프트로, 구글로 대표되는 클라우드 빅3는 물론이고엔비디아 GPU 최대 고객사들인 메타, 오픈AI까지 독자적인 AI 칩 개발에 나섰다. 반도체 시장에선 AMD, 퀄컴도 AI 칩에 쏟아붓은 실탄을 늘리고 있다.

다양한 출신 성분을 갖는 회사들이 엔비디아에 도전장을 던지면서 AI 칩 시장에서 엔비디아 독주가 계속될지에 관심이 쏠린다.

도전자들 공세로 AI 칩 시장에서 엔비디아 지위가 단기간에 흔들릴 가능성은 크지 않지아 수익성은 이전보다 악화될 수 있다. AI 칩을 구매하는 쪽에서 선택할 수 있는 옵션이 늘면 엔비디아로서도 보다 나은 조건을 고민할 수 밖에 없고, 이 과정에서 가격을 내릴 수 있다는 얘기다.

특히 AI 데이터센터를 운영하는 빅클라우드 기업들이 자체 개발한 AI 칩을 내부용으로 쓰는 것을 넘어 외부 판매에도 적극 나선 상황이다.

월스트리트저널(WSJ) 최근 보도에 따르면 구글은 10년 넘게 자체 개발한 AI 칩인 TPU(as tensor processing units) 내부용으로만 쓰다 2018년부터 외부 기업들에도 제공해왔다. 하지만 외부 고객들 사이에서 구글 TPU는 광범위하게 쓰지이 않았다. 하지만 최근 상황은 다르다. 메타, 앤트로픽, 애플도 AI 모델 학습 및 운영을 위해 돈을 내고 구글 클라우드에서 TPU를 쓰고 있거나 쓰기 위해 협상 중이다.

AI 인프라 컨설팅 회사 세미어낼리시스 창업자인 딜런 파텔(Dylan Patel)은 구글 칩에 대한 선호가 커지는 것은 엔비디아 지배력의 종말을 의미하는 것일 수 있다고 말했다.

AI 칩 시장을 겨냥한 AWS 공세도 점점 거세지고 있다. AWS는 최근 개최한 연례 테크 컨퍼런스 리인벤트2025에서 AI 칩 트레이니움3 버전을 공식 출시했고 차세대 버전인 트레이니움4도 소개해 관심을 끌었다.

AWS는 그동안 AI 개발 회사들이 모델 학습에 트레이니움을 활용하도록 하는데 공격적인 모습을 보였다. AWS 모회사인 아마존은 앤트로픽이 80억달러 규모를 투자했고 앤트로픽은 올해말까지, AWS가 개발한 AI 칩인 트레이니움2 100만개를 사용할 계획이다.

앤디 재시 아마존 CEO는 "트레이니움2 사업이 상당한 추진력을 확보했으며, 수십억 달러 규모 매출을 기록하고 있고, 100만개 이상의 칩이 생산 중이며, 현재 베드록 사용량 대부분을 차지하는 10만개 이상 기업이 이를 사용하고 있다”고 말했다. 아마존 AI 칩이 AWS 고객층 사이에서 우위를 점하고 있는 이유로 그는 “다른 GPU 옵션 대비 가격 대비 성능 면에서 매력적인 우위를 지녔기 때문”이라고 강조했다.

AWS, 구글에 이어 자체 AI 칩을 향한 마이크로소프트 행보도 빨라지고 있다. 디인포메이션 최근 보도에 따르면 마이크로소프트는 브로드컴과 전용 칩 디자인 관련해 협상 중이다. 그동안 마이크로소프트는 마벨과 협력해 전용 칩을 디자인해왔다.

엔비디아 칩을 매년 대규모로 구입하는 메타와 오픈AI 행보도 엔비디아 입장에선 신경이 쓰일 수 밖에 없다. 메타는 자체 AI 칩 역량 강화 일환으로 반도체 스타트업 리보스(Rivos)를 인수할 계획이다. 리보스는 RISC‑V 아키텍처 기반 그래픽처리장치(GPU)를 설계 중이며, 해당 제품은 빠르면 내년에 출시될 수 있다. 리보스는 특히 전력 효율성과 사용자 맞춤형 연산 처리를 핵심으로 한 GPU 및 AI 가속기 설계에 강점을 지닌 것으로 알려졌다.

메타는 엔비디아 외에 구글 AI 칩 구매도 확대하려는 모습이다. 메타는 구글과 2027년 자사 데이터센터에 TPU를 수십억달러치 도입하고 내년에는 구글 클라우드에서 TPU를 임대해 쓰는 것과 관련해 협상을 진행 중이라고 디인포메이션은 전했다. 오픈AI도 브로드컴과 협력해 자체 AI 칩을 개발하고 있다. 오픈AI가 브르드컴과 개발하는 칩은 추론(inference)에 특화되며 내년말 실전에 투입될 것으로 보인다. 이 칩이 오픈AI가 운영하는 데이터센터에서 쓰일지 오픈AI가 인프라를 밀려 쓰는 클라우드 서비스들에도 사용될지는 확실치 않다고 디인포메이션은 전했다.

유력 반도체 회사들도 AI 칩 시장에서 엔비디아를 흔들기 위한 견제구를 계속해서 던지고 있다. AMD, 인텔 외에 모바일 칩 강자인 퀄컴도 AI AI200과 AI250을 내놓고 AI 칩 레이스에 가세했다.

AI 칩을 둘러싼 경쟁이 고조되면서 반도체 시장에서 브로드컴이 갖는 존재감도 부쩍 커졌다. 한때 HP 한 부서였던 브로드컴은 다수 합병을 통해 1조8000억달러 가치 회사로 성장했다. 브로드컴은 전용칩 개발을 지원하는 XPU와 데이터센터에서 거대한 서버 랙을 연결할 수 있는 네트워킹 하드웨어을 공급하며 AI 생태계에서 엔비디아를 위협하는 위상을 확보했다. 구글을 포함해 자체 AI 칩을 개발하려는 여러 회사들이 브로드컴과 협력하고 있다.