빅테크, 자체 AI 반도체 개발...엔비디아 중심 시장 구조 재편 전망

글로벌 빅테크 기업들이 자체 AI(인공지능) 반도체 개발에 착수하면서 엔비디아 중심의 기존 시장 구조가 재편될 것이란 전망이 나왔다. 25일 정보통신기획평가원(IITP)이 이달 발간한 'ICT 브리프(2025-10호)' 보고서에 따르면 메타는 브로드컴과 만든 AI 학습용 반도체에 대한 테스트를 진행 중이다. 메타는 세계 최대 파운드리(반도체 위탁 생산) 기업 TSMC와 협업으로 테이프 아웃을 완료한 뒤 대규모 생산 준비 단계에 진입할 예정이다. 테이프 아웃이란 반도체 설계를 마친 후 제조 공장으로 설계를 전송하는 과정이다. 자체 AI 칩 개발에는 비용 절감, 메타 특화 워크로드에 최적화된 성능 구현, 공급망 안정성 확보, 기술 혁신 주도권 확보 등 다양한 전략적 이점이 있다고 보고서는 설명했다. 엔비디아의 최신 GPU(그래픽 처리 장치) 시스템인 H100의 단가는 약 2만~4만달러(2940만~5880만원) 수준으로, 35대 구매시 연간 70억~140억달러(10조2900억~20조5800억원)가 들어 자체 칩 개발로 비용을 낮출 필요성이 증가했다. 또 자체 칩 개발 성공시 AI 반도체 시장의 게임 체인저로 부상, 경쟁력 강화 효과도 기대할 수 있다. 메타는 AI 학습용 반도체가 성능 및 전력 효율성 목표를 충족할 경우 대규모 생산 체제에 돌입할 방침이다. 이번 테스트 결과에 따라 내년부터 자체 AI 학습용 반도체 활용이 확대될 전망이다. 생성형 AI 확산으로 대규모 AI 모델의 학습 및 추론 수요가 폭증하면서 메타뿐만 아니라 구글, 마이크로소프트, 오픈AI 등의 빅테크 기업들도 AI 반도체 자급화 전략을 꾀하고 있다. 작년 5270억달러(774조6900억원)였던 글로벌 AI 반도체 시장 규모는 오는 2030년 1조달러(1470조원)로 성장할 것으로 예상되고 있다. 지난 2015년부터 AI 연산 특화 하드웨어 TPU 개발을 시작한 구글은 v5p(대규모 언어 모델 학습에 특화된 구글의 AI 반도체), v6e(AI 추론에 최적화된 구글의 AI 반도체)를 통해 자체 AI 칩 시장을 형성한 상태다. 구글의 TPU 구매 규모는 연간 60억~90억달러(8조8200억~13조2300억원)로 추정되며, 브로드컴을 통한 주문량 증가로 엔비디아의 AI 반도체 시장 점유율이 처음으로 감소하는 조짐이 포착됐다고 보고서는 부연했다. 마이크로소프트는 자체 개발한 AI 반도체 '마이아'를 올해까지 약 20만대 배포한다는 계획이다. 마이아는 인공지능 모델의 학습과 추론에 최적화된 AI 가속기다. MS는 마이아를 통해 AI 인프라 비용 구조를 개선하고 중장기적으로 엔비디아 칩 의존도를 줄인다는 구상이다. 브로드컴과 손잡고 지난 2023년부터 자체 AI 반도체 개발에 들어간 오픈AI는 인공지능 학습용 반도체 설계를 마무리하고 테이프 아웃 단계에 진입할 예정이다. 내년 출시가 목표다. 오픈AI는 자체 인공지능 모델과 하드웨어를 통합해 최적화된 기능을 구현, 비용 효율성을 높인다는 복안이다. 보고서는 "현재 엔비디아 중심의 AI 가속기 시장은 메타, 구글, 마이크로소프트, 오픈AI 등 주요 빅테크 기업의 자체 AI 칩 개발 성공으로 기술 격차가 축소되며 시장 구조가 빠르게 변화하고 있다"면서 "빅테크 기업들이 자체 설계한 AI 반도체를 기업 서비스뿐만 아니라 클라우드 AI 서비스 형태로 외부에 제공함으로써 엔비디아 외 다양한 선택지를 갖춘 다원화된 생태계로 전환될 것으로 보인다"고 밝혔다.