구글의 반격, 엔비디아 흔들? SK하이닉스 'HBM 패권' 굳히기?

메타, 구글 AI 칩 'TPU' 도입 검토…엔비디아 '독주' 위협 보다 '독주'에 위협

TPU에 HBM 6∼8개 탑재…HBM 수요 폭증 전망에 韓 메모리 수혜

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엔비디아가 절대강자로 군림하고 있는 인공지능(AI) 칩 시장에 구글의 '텐서처리장치(TPU)'가 다크호스로 떠오르면서 고대역폭 메모리(HBM) 수요 향방에 관심이 커졌다.

특히 HBM 시장 1위인 SK하이닉스가 구글에 HBM 물량을 대부분 공급하고 있고, TPU에서도 주도권을 확대할 수 있을지 이목이 쏠리고 있는 것.

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구글 AI 추론 칩 'TPU 7세대' 아이언우드 (사진 : 구글 클라우드)

26일 업계에 따르면 최근 페이스북·인스타그램 운영사인 메타플랫폼(메타)은 구글의 AI 추론 칩인 TPU 수십억달러어치를 구매하는 방안을 논의 중인 것으로 알려졌다.

TPU(Tensor Processing Unit, 텐서처리장치)는 구글이 2016년 5월 발표한 인공지능(AI) 및 머신러닝 연산에 특화된 전용 반도체(ASIC)로, 데이터 분석 및 특히 딥러닝용의 하드웨어이다. 즉, TPU는 인공신경망 학습과 추론에 특화되어 있으며, 대규모 행렬 연산을 병렬로 빠르게 처리하여 학습 속도를 크게 높이는 것이 핵심 목적이다.

AI 구동을 위해 미국 반도체 팹리스(설계 업체) 브로드컴과 함께 개발했다. 2018년 서드파티용으로 판매(임대)를 시작했으며, 기존 CPU나 GPU 대비 전력 소모가 적고 AI 모델의 파라미터 연산에서 뛰어나 전성비(전자기기 가성비)로 시장의 주목을 받고 있다.

최근 엔비디아의 GPU 없이도 관련 영역 대체가 가능한 것으로 알려지며 촉각이 쏠리고 있는 것이다.

업계에서는 그간 '탈엔비디아'를 준비하던 빅테크를 중심으로 엔비디아 GPU를 대신해 TPU 수요가 늘어나면, AI 시장 내 엔비디아 독주 체제를 견제할 수 있을 것이라는 예상도 나왔다.

TPU에는 6∼8개의 HBM이 탑재되는 것으로 알려져 있는 만큼 동시에 HBM 수요도 크게 늘어날 수 있다는 게 업계 중론이다. 글로벌 HBM 시장을 주도하고 있는 국내 업체들의 수혜가 점쳐진다는 것이며, 시장 지배력을 바탕으로 SK하이닉스가 큰 수혜를 입을 수 있다는 관측이 나온 것.

업계는 SK하이닉스가 구글, 브로드컴 아마존웹서비스(AWS) 등 주문형 반도체(ASIC) 고객들을 대상으로 공급 우위를 점하고 있다는 사실에 주목하고 시장의 움직임을 연산하고 있는 셈이다.

SK하이닉스는 구글의 최신 TPU 7세대(P·코드명 아이언우드)에 HBM3E 8단을 우선 공급사로 납품하고 있으며, 전력 효율을 개선한 다음 세대(TPU 7e)에 들어가는 HBM3E 12단을 독점 공급할 것으로 전해졌다.

이와 함께 최근 엔비디아 HBM 공급망에 진입한 삼성전자도 구글과 오랜 협력 관계를 바탕으로, 파운드리(반도체 위탁생산)나 HBM에서 추가 수주 기회가 있을 수 있다.

한편, 구글의 TPU가 엔비디아의 GPU 시장을 일부 대체할 수 있다는 전망이 점쳐지자 엔비디아가 진화에 나섰다. 엔비디아는 구글의 텐서칩에 비해 자사의 AI칩이 한세대 앞서있다고 주장했다.

엔비디아의 CEO 젠슨 황은 이달 초 실적 발표에서 TPU의 도전에 대해 언급하고, 구글은 여전히 엔비디아 GPU칩의 고객이며 구글의 AI 어시스턴트인 제미나이(Gemini)도 엔비디아 기술로 구동될 수 있다고 언급한 것으로 알려졌다.

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