AI 반도체 경쟁: 대만의 한국 추월과 온디바이스 승부처 진단

핵심 메시지

• 대만의 1인당 GDP가 한국을 넘어서며 22년 만에 역전이 예상되고, 그 배경으로 AI 반도체가 지목됐다.
• 한국의 시스템 반도체 시장 점유율은 3% 수준에 머물러 메모리 편중 구조의 한계가 지적됐다.
• 전용 AI 컴퓨팅 인프라를 보유한 국가는 32개국뿐이고 그중 90%는 미국과 중국이 운영한다는 진단이 나왔다.
• 미국은 AI 표준과 리쇼어링, 중국은 산업 전반의 AI 내재화라는 상반된 국가 전략을 펴고 있다.
• 서버용 GPU 시장 대신 저전력 온디바이스 AI 반도체가 한국 기업의 현실적 승부처로 제시됐다.

쉽게 이해하기

티타임즈TV 대담에 나온 박영선 전 중소벤처기업부 장관은 2019년 취임 직후 시스템 반도체 육성을 선언했던 배경으로 2016년 알파고와 이세돌의 대국을 현장에서 지켜본 충격을 꼽았다. 메모리 반도체 강국이면 충분하다고 여겼던 인식이 그때 흔들렸고, AI 반도체로의 패러다임 전환이 온다고 판단했다는 것이다. 삼성과 SK하이닉스에 디자인하우스 육성을 제안했으나 성사되지 않자 Arm과 손잡고 각각 200만 달러씩 총 400만 달러 규모의 연구개발 자금을 조성했다고 그는 설명했다. 기업당 평균 20만 달러 수준이던 이 지원에서 딥엑스, 리벨리온, 퓨리오사AI, 모빌린트, 사피온 같은 기업이 성장했다.

딥엑스 김녹원 대표는 2010년 UCLA 박사과정 중 IBM T.J. 왓슨 연구소에서 AI 프로세서를 만들어 달라는 요청을 받은 것이 출발점이었다고 말했다. CPU보다 몇 배만 빠르면 된다는 요구였는데 결과적으로 100~200배 빠른 프로세서를 만들었고, 딥러닝이라는 말조차 없던 시절에 세상이 바뀔 것을 직감했다는 것이다. 이후 시스코에서 연결 기기 폭증에 따른 AI 필요성을 확인했고, 애플에서 2016년 아이폰에 첫 온디바이스 NPU가 들어가는 것을 보고 창업을 결심했다고 밝혔다.

현재 격차에 대한 진단은 냉정했다. 박 전 장관은 한국이 메모리 반도체에 취해 샴페인을 마시는 동안 세계는 AI 반도체로 이동했고, 시스템 반도체 점유율은 3%에 그친다고 지적했다. 그가 인용한 수치에 따르면 올가을 기준 대만의 1인당 GDP는 3만 8천 달러, 한국은 3만 7천 달러이며 경제성장률은 각각 5%와 0.8%다. 내년 대만이 4만 달러를 넘기면 22년 만에 한국을 추월하게 된다는 것이다.

국가 전략의 차이도 대비됐다. 미국은 7월 AI 행동계획에서 글로벌 표준 주도, 반도체 공장과 데이터센터 규제 완화, AI 중립성 등 세 방향을 제시했다. 중국은 8월 26일 이른바 행동 심화 의견을 내놓으며 2027년까지 지능형 시스템 도입률 70%, 2030년 90%, 2035년까지 AI 기반 경제·사회 체제 완성이라는 구체적 로드맵을 제시했다는 설명이다. 전 세계에서 전용 AI 컴퓨팅 센터를 갖춘 나라는 32개국이고 그 안의 데이터센터·슈퍼컴퓨터 90%를 미국과 중국이 운영한다는 점에서, 나머지 150여 개국은 결국 어느 쪽에 의존할지를 선택해야 한다는 진단이 이어졌다.

승부처로 제시된 것은 온디바이스 AI였다. 김 대표는 엔비디아의 우위를 CUDA 생태계뿐 아니라 NVLink와 인피니밴드 같은 연결 기술에서 찾으며 단기 추격은 어렵다고 봤다. 대신 기기에 넣으려면 100W가 아니라 5W 이하가 필요한 저전력 시장은 파편화돼 있고 맞춤 요구가 강해 대형 업체가 들어오기 어렵다는 것이다. 그는 이를 명량해전에 빗대 좁고 물살 빠른 곳으로 끌어들여 1대1 구도를 반복해서 만드는 전략이라고 설명했다. 다만 중국의 속도에 대한 경계도 분명했다. 유니트리 같은 기업이 1만 5천 달러 로봇을 만들고 5천 달러를 목표로 하며 초기 발주가 10만 대 단위로 이뤄지는 상황, 딥시크 발표 석 달 만에 양산에 들어가는 실행 속도를 두고 그는 한국도 대만도 미국도 따라잡기 어렵다고 말했다.

주요 인사이트

• 정부 지원의 성패는 금액보다 시점에 달려 있었다. 기업당 20만 달러 수준의 초기 자금이 오늘날 국내 AI 반도체 기업군으로 이어졌다는 회고는 판이 굳기 전에 들어간 돈의 효과를 보여준다.
• AI 반도체가 석유를 대체하는 전략 자산이 됐다는 진단은 미국 정상의 중동 방문에서 유가 대신 칩 공급과 대미 투자가 교환된 장면으로 뒷받침된다.
• 미중 전략의 결정적 차이는 구체성이다. 중국은 연도별 도입률까지 담은 로드맵을 내놨고 미국은 표준과 동맹 중심이라는 점에서, 산업 내재화 속도의 차이가 벌어질 수 있다는 관측이 나온다.
• 서버 시장을 피해 온디바이스로 가는 선택은 후퇴가 아니라 전장 선택이다. 전력 제약이 강한 영역에서는 GPU를 축소하는 접근으로는 요구 사양을 맞출 수 없어 절대 강자가 없다는 것이 김 대표의 판단이다.
• 휴머노이드 경쟁의 변수로 가격이 지목된 점도 주목할 만하다. 중국이 드론 시장을 가격으로 장악했던 방식이 로봇에서 반복될 경우, 기술 우위만으로는 방어가 어렵다는 우려가 제기된다.
• 실행 속도가 축적으로 이어진다는 지적이 가장 무겁다. 빠른 적용은 곧 데이터와 노하우의 축적이고, 이는 최고 성능 칩이 없어도 격차를 만드는 요인이 된다.

자주 묻는 질문

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