AI용 반도체 강자 엔비디아, 대체자는 없나요?[궁즉답]

[이데일리 김응열 기자] 이데일리는 독자들이 궁금해하는 정치·경제·사회·문화 등 여러 분야의 질문을 담당 기자들이 상세하게 답변드리는 ‘궁금하세요? 즉시 답해드립니다(궁즉답)’ 코너를 연재합니다. <편집자 주>

Q. 엔디비아 주가가 최근 급등한 배경으로 인공지능(AI)용 반도체의 독점적 생산지위가 꼽힙니다. 엔비디아의 독점은 어떻게 시작된 건지, 경쟁사들이 진입할 여지는 없는지 궁금합니다.

(사진=AFP)

A. 흔히 말하는 엔비디아의 AI용 반도체는 엔비디아가 생산하는 그래픽처리장치(GPU)를 말합니다. 엄밀하게는 GPU 설계 능력을 뜻하죠. 엔비디아는 세계 GPU 시장의 80~90%를 장악하고 있습니다. 사실상 독점입니다. 이에 최근 IT업계에선 엔비디아의 GPU를 확보하기 위한 경쟁도 치열한 상황입니다.

GPU는 애초에 게임과 디스플레이 쪽에 초점을 맞춘 반도체입니다. 대부분의 반도체 제조사들이 중앙처리장치(CPU)에 관심을 갖던 1990년대에 엔비디아는 컴퓨터 그래픽 분야에 집중해 비디오게임이나 컴퓨터게임회사들이 주목할 만한 GPU를 최초로 개발했습니다.

이 GPU는 하나의 프로그램 안에서 여러 작업을 한 번에 빠르게 처리하는 ‘병렬 컴퓨팅’에 능합니다. 게임 화면을 구성하는 수백만개의 픽셀 연산 작업을 동시에 진행하기 위한 것이죠. 대량의 데이터를 빠르게 처리해야 하는 AI 연산에서도 GPU의 필요성이 커지면서 주목을 받게 됐습니다.

엔비디아가 GPU 자체만으로 AI용 반도체 시장을 휩쓴 건 아닙니다. 엔비디아는 자사 GPU를 중심으로 한 프로그래밍 생태계를 만들고자 엔비디아 GPU용 병렬 프로그래밍 개발도구 ‘쿠다’를 내놨습니다. 엔비디아는 쿠다를 그래픽 전문가뿐 아니라 모든 프로그래머들이 무료로 사용할 수 있도록 공개했는데요, 엔비디아 칩에서만 작동하게 설계한 이 쿠다가 자리를 잡으면서 엔비디아 GPU가 시장의 대세가 된 것이죠. 오늘날 널리 쓰이는 AI 개발 프레임워크와 도구 등은 엔비디아 GPU에 최적화돼 있는 상황입니다. AI의 핵심인 GPU 분야에서 하드웨어와 소프트웨어 모두 엔비디아가 장악한 셈입니다.

AMD 반도체. (사진=AFP)

엔비디아의 독주를 저지하려는 시도가 없는 건 아닙니다. 미국의 유력 팹리스(반도체설계전문)인 AMD도 GPU를 만들고 있고 쿠다를 대체할 오픈소스 개발자 지원 도구를 제공하고 있습니다. 미국 스타트업 모듈러는 쿠다의 대안 소프트웨어 개발을 위해 투자 유치를 위한 협상을 진행 중입니다.

다만 도전자들이 이미 자리를 잡은 쿠다 생태계를 밀어낼 수 있을지는 의문입니다. 엔비디아 역시 자사의 GPU 생태계를 더욱 강화하기 위해 클라우드 기업들에 DGX 클라우드 제품을 제공하고 있는데요, 엔비디아 반도체를 활용해 서버를 구축한 뒤 AI를 개발하고 학습시키기 위한 소프트웨어와 사후관리 서비스를 종합적으로 제공하는 솔루션을 통합한 제품입니다. AI 시장에서 엔비디아의 독점력을 더욱 키울 수 있는 무기인 것이죠.

업계 관계자는 “GPU 시장에서 엔비디아 중심의 판도를 흔들어볼 만한 업체는 업력이 50년이 넘은 AMD 정도를 꼽을 수 있지만 이미 쿠다 생태계가 탄탄해 쉽지는 않을 것”이라고 말했습니다.