일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 초대형 반도체 공장 ‘테라팹(TERAFAB)’ 구축 계획을 공개했다.

머스크는 21일(현지시각) 미국 텍사스에서 열린 테라팹 프로젝트 발표 현장에서 “삼성전자와 TSMC 등 기존 업체만으로는 인공지능(AI) 칩 수요를 감당할 수 없다”며 “우리가 지으려는 테라팹은 역사상 가장 거대한 칩 생산 프로젝트”라고 말했다. 그러면서 “문명의 에너지 컴퓨팅 규모를 몇 단계 끌어올리겠다”고 강조했다.

그가 계획하고 있는 테라팹은 AI 연산 능력을 현재 대비 수십 배 이상 확대하는 것이 골자다. 머스크는 “현재 세계 AI 컴퓨팅 생산량은 약 20기가와트(GW) 수준에 불과하다“며 “이를 1테라와트(TW)까지 끌어올려야 한다”고 말했다. 이는 기존 대비 50배가량 확대된 규모다.

이어 “현재 지구상의 모든 반도체 공장을 합쳐도 필요한 수준의 2% 수준에 불과하다”며 “텍사스 오스틴에 반도체 공장을 먼저 구축할 것”이라고 말했다. 현재 삼성전자와 TSMC 등 기존 업체만으로는 필요한 칩을 확보할 수 없다는 게 이유다.

테슬라는 삼성전자와 차세대 자율주행용 ‘A16’ 칩을 미국 텍사스 테일러 공장에서 생산하는 방안을 추진 중이다. 지난해 165달러(약 24조8572억원) 규모의 파운드리 공급 계약을 맺고, 연내 설계 완료를 목표로 진행 중이다.

그의 설명에 따르면, 해당 공장은 설계·마스크 제작·설계·테스트 등 모든 공정을 처리하는 ‘초고속 반복 설계 구조’를 갖추게 된다. 이에 따라 칩을 만들고 개선하는 속도가 기존 대비 10배 이상 빨라질 것이라는 게 그의 설명이다.

머스크는 기존 반도체 산업처럼 설계·제조·패키징이 분리된 구조가 아닌 이를 하나로 연결해 칩 생산, 개선 속도를 대폭 확대하겠다는 구상이다.

테라팹에서는 자율주행 자동차와 휴머노이드 로봇에 탑재되는 ‘저전력 추론 칩’과 우주 환경에서 작동하는 ‘고출력 AI 칩’을 생산하게 된다. 우주용 칩의 경우 방사선과 고에너지 입자 등 극한 환경을 고려해 별도 설계된다.

머스크는 “AI를 확장하는 데 전력과 부지, 규제 등 문제가 커지고 있다”며 “그에 비해 우주는 태양광 확보가 안정적이기 때문에 대규모 AI 연산에 유리하다”고 말했다. 그러면서 “우주는 태양광 효율이 지상 대비 5배 이상 높고, 날씨, 시간 등의 제약이 없다”며 “2~3년 내 우주 기반 AI가 지상 대비 비용 측면에서 앞설 것”이라고 강조했다.

머스크는 해당 구상을 실현하기 위해 스페이스X의 스타십을 핵심 인프라로 사용한다는 계획이다. 그는 연간 1000만톤 이상의 물자를 우주로 옮겨 위성 기반 컴퓨팅 시스템을 구축하는 방안을 제시했다.

일각에서는 머스크의 구상에 대해 “실현 가능성이 낮다”는 평가도 나온다. 비즈니스 인사이더는 첨단 로직 칩 기준 월 10만장의 생산능력을 갖춘 공장 구축에는 최소 300~450억달러(약 45조1950억원~67조7925억원)이 필요하다. 특히 핵심 장비인 극자외선(EUV) 노광 장비는 네덜란드 반도체 공정 장비 제조 기업 ASML이 독점하고 있어 공급에 차질을 피하기 힘들다.

업계에서는 “비용 및 장비 공급 등의 요인으로 머스크의 구상을 실현으로 옮기기에는 가능성이 낮다”며 “해당 프로젝트는 화성에 로켓을 보내는 일보다 어려울 수 있다”고 평가한다.

허인학 기자

ih.heo@chosunbiz.com

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