[FETV=허지현 기자] "엔비디아 그래픽처리장치(GPU)의 10분의 1 가격으로 맞춤형 인공지능(AI)칩 만들겠다"

AI 시대를 맞아 "삼성전자가 미래를 위해 어떠한 비전을 준비 중이냐"는 기자의 질문에 경계현 삼성전자 사장은 위와 같은 대답을 내놓았다. 당초 계획대로 올해 4분기부터 자체 AI칩 양산에 들어갈 경우 시스템LSI 부문과 파운드리사업부의 실적 반등이 기대되는 대목이다. 이들 사업부는 그동안 경기불황으로 실적 부진을 겪어왔다.  

AI 반도체는 크게 '학습용'과 '추론용'으로 구분할 수 있다. '학습용 반도체'는 방대한 데이터 학습에 활용, '추론용 반도체'는 학습된 데이터를 기반으로 필요한 결과물을 출력하는 데 이용된다. 이와 함께 만들어지는 'AI 추론칩'은 데이터와 수학적 연산을 저전력으로 빠르게 처리할 수 있는 성능을 품는다.

AI 추론칩 '마하1'은 저전력으로 활용할 수 있다는 점이 가장 큰 특징으로 전력소모 측면에서 강점을 가지고 있다. 엔비디아의 AI 칩이 고대역폭메모리(HBM)을 사용한다면, 마하1은 저전력을 통해 D램인 LPDDR을 사용하기 때문이다. 또한 AI 칩 핵심 구성인 메모리와 신경망처리장치(NPU) 사이의 데이터 병목현상을 8분의 1로 줄이는 동시에 전력 효율을 8배 높이도록 설계됐다.

기존 AI 칩과는 다른 '마하1'의 가장 큰 장점은 가격이다. 마하1은 현재 개당 약 500만 원으로 가격이 책정될 것이라 예상하고 있다. 이는 엔비디아의 주력 AI칩 ‘H100’이 개당 약 5500만 원인 것과 비교하면 10분의 1 수준인 셈이다. 

시장조사업체 옴디아는 AI 추론칩 시장이 2023년 60억 달러(약 8조 2600억 원)에서 2030년에는 1430억 달러(약 197조 원)로 7년 만에 24배 성장할 것이라 전망했다. 이러한 성장은 삼성전자를 적자에 늪에서 꺼내 실적 대반전을 이룰 수 있는 대반전의 키가 될 것이라 전망하고 있다.

업계에 따르면 삼성전자는 이르면 올해 4분기부터 AI 추론칩 '마하1' 양산에 들어가 고객사인 네이버에 공급을 시작할 예정이다. 마하1의 네이버 공급물량은 약 20만 개, 1조 원 규모로 전망된다. 이에 경 사장은 "두 번째 AI 추론칩 '마하2' 개발에도 빠르게 착수할 것"이라고 앞서 의견을 전한 바 있다. 

경 사장은 삼성전자 주주총회서 “메모리 처리량을 8분의 1로 줄이고, 8배 전력 효율을 갖는 것을 목표로 현재 개발 중인 마하1 칩은 혁신의 시작이 될 것”이라며 “저전력 메모리로도 거대언어모델(LLM)의 추론이 가능하도록 준비하고 있다”고 자신감을 내비쳤다. 삼성전자는 미국 텍사스주 테일러에 약 55조 원을 투자해 최첨단 파운드리(반도체 수탁생산) 공장 두 개를 짓는다. 신축 공장 추가와 건축비 등으로 투자액은 기존 계획보다 약 24조 원에서 두 배 이상 커질 것으로 보인다.

최근 美 정부는 삼성전자에게 보조금 약 9조원을 지원하기로 했다. 투자액 대비 현금 보조금 지급 비율로만 보면 인텔·TSMC보다 많은 금액이다. 글로벌 반도체 시장에서 K-반도체로 위상을 떨치는 삼성전자의 기술력·파급력을 인정해 이러한 대우를 해 준 것이 아니냐는 추측이다. 삼성전자가 미국 파운드리 투자 계획을 확정한 만큼 엔디비아를 겨냥한 인공지능(AI) 칩 생사눌량 확보 경쟁이 본격화될 것이라는 의견이다.

업계 관계자는 "(경계현 삼성전자 사장이 말한 것처럼) 마하1 기술력 장착한 AI 칩은 삼성의 '뉴 혁신의 시작'이 될 것"이라며 "마하1의 등장으로 기존 엔비디아 중심의 AI 반도체 시장에 분명한 지각변동이 일어날 것"이라고 말했다.