엔비디아의 무서운 진격

AI시대를 맞아 세상이 변화하고 있다. 그전까지 별로 알려지지 않던 회사가 하루아침에 대박을 치는 경우도 생기고 수십년을 잘 나가던 회사가 소리도 없이 자취를 감추는 일도 일어난다. 모두 시대의 변화에 따른 시장의 변덕이다. 이런 시대의 변화에 제대로 순응하며 무서운 성장세를 보이는 곳 중에 하나가 NVIDIA(엔비디아)다 오늘은 새로운 시대 AI 출현에 따른 변화로 인하여 엄청난 성장을 보이고 있는 엔비디아의 이야기이다.

AI시대의 플렛폼, GPU로 대박난 회사 NVIDIA
AI는 고도의 소프트웨어가 작동하지만 단순히 소프트웨어만으로 이루어지는 것이 아니다. 복잡한 연산능력을 뒷받침하는 하드웨어가 당연히 따라줘야 한다. 그 중에 가장 중요한 하드웨어가 바로 GPU, 그래픽 칩이다. 그런 GPU 전문회사가 엔비디아이다. 엔비디아의 CEO인 젠슨 황이 주가 폭등으로 하루만에 100억달러의 이익을 내고 아울러 세계역사상 4번째로 기가총액 2조달러의 기업으로 등극하고. 엔비디아의 주식가격이 1주당 800달러대로 치솟았다. 단순히 게임용 컴퓨터 그래픽카드 설계하는 기업으로 알려진 회사가 세계에서4번째로 큰 회사가 된 비결 그리고 AI와 그래픽카드가 어떤 관계인지를 알아봤다.

AI의 진정한 기반은 하드웨어다
지금의 AI가 만들어지기 이전 AI와 가장 가까운 기계는 바로 항공기의 오토파일럿이다. 사람이 입력만 하면 항로의 주요지점부터, 자동착륙까지 이륙을 제외하면 못하는 것이 없고, (심지어 항공기가 균형을 상실할 경우 조종간을 놔두면 자동적으로 수평을 맞춰 주기까지 한다) 조종사는 대부분의 시간을 교신 업무와, 항공기의 기계적인 상황만 상시 점검만 하면 알아서 목적지로 수송이 가능해지면서 항공기의 조종사 수는 상시 3명에서 2명으로 줄어버리는 인력 효율화 효과까지 보여줬다.
문제는 이러한 자동화는 소프트웨어와 하드웨어의 결합이라는 점이다, 소프트웨어가 나쁘면 최근 5년간 문제가 됐던 보잉 737MAX처럼 소프트웨어의 에러로 비행기가 추락할 수도 있고, 하드웨어가 나쁘면 콴타스 항공 72편처럼 항공기내의 망가진 CPU가 소프트웨어의 잘못된 판단을 유도하여 비행기의 추락을 지시할 수 있다는 점이다.
쉽게 말하면 하드웨어는 AI의 지휘통제센터의 역할을 하기에 소프트웨어가 아무리 좋아도 적절한 하드웨어가 없으면 역할을 실행할 수 없는 것이다. 내가 아무리 AI에게 질문해도 CPU와 인터넷이 연결이 없으면 AI는 답을 할 수 없고, 내가 아무리 유튜브에 올림 썸내일(Thumbnail)용의 그림을 찾으려고 해도, GPU가 없고, 인터넷 연결이 안 되어 있으면 그림은 안 나온다.
이러한 점에서 AI가 발전을 거듭할 수록 컴퓨터에 필요한 CPU, GPU를 생산하는 회사의 역할이 매우 중요해지고 있는 상황이지만 정작 챗 GPT, 코파일럿 등의 소프트웨어 기반 AI의 화려함에 밀려서 하드웨어의 중요성을 주목받지 못하고 있다.

왜 AI에서 GPU가 중요한가?
GPU(Graphics Processing Unit)은 말 그래도 컴퓨터 그래픽을 처리하는 장치로, 컴퓨터에서 그래픽을 구현하는 데에 가장 중요한 핵심요소다. 초창기(1990년대 말)에는 플레이스테이션 같은 게임 콘솔에서 요구하는 그래픽 구현을 위해 개발됐지만. 현재는 영상제작 및 컴퓨터를 활용한 각종디자인에서 필수용품으로 자리 잡은 지 오래다.
AI시대가 도래하면서 GPU는 GPU는 생성형 AI 시대의 기반으로 불리면서 “인공 지능의 희토류 금속”으로 불릴 정도로 주목을 받고 있다. GPU의 연산속도는 CPU를 앞서고 있는 데다가, 더 빠르고 더 높은 에너지 효율로 기술적 계산을 수행하는 역할을 하고 있다. 엔비디아는 AI개발에서 핵심역할을 2010년부터 담당해왔으며, 엔비디아 측이 “GPGPU”기술을 공개한 2010년부터 딥러닝 활용이 급격히 늘어날 정도로 AI 발전에 지대한 공헌을 해왔다.

AI시장을 미리 선점한 기업 NVIDEA
1993년 창립된 NVIDEA(엔비디아)는 1993년에 AMD의 반도체 엔지니어였던 커티스 프리엠과 젠슨 황, 크리스 말라코스키까지 세 명이 설립했다. 처음에는 CPU 생산을 기획했으나, 해당 시장 진입이 어렵다고 판단해서 비디오 게임으로 인해 수요가 높아진 그래픽 칩셋으로 눈길을 돌리면서 그 역사가 시작된다. 창립 후 5년간 많은 어려움을 겪었지만, 97년 RIVA 128프로세서가 히트를 치면서 PC 그래픽 카드 시장에서 대박을 냈고, 이후 미국의 그래픽 카드 제조회사인 3dfx사를 인수하면서 사세를 급격히 확장했고, 2000년대 전세계적인 콘솔 게임 붐과, PC게임 붐이 불면서, 세계 그래픽카드 3개 제조회사로 성장한다. 이후 AI 하드웨어의 핵심인 GPGPU(General-Purpose computing on Graphics Processing Units)기술 즉 CPU가 맡았던 연산을 GPU에도 사용해 연산 속도를 향상시키는 기술이 도입되면서 AI개발의 혁신을 불러왔고, 본 기술로 인하여 딥러닝에 기반한 AI의 개발이 본격적으로 가능해졌다. 심지어 전세계적으로 비트코인으로 대표되는 암호화폐 채굴 붐이 불면서 엔비디아는 2010년 중반부터 새로운 도약기를 맞이하게 된다.

생산라인은 없지만 세계 반도체 시장의 지배자가 되다

2023년 10월 기준 세계반도체 기업 시가총액

엔비디아는 펩리스(Fabless)반도체 설계 업체다. 즉 반도체를 설계만 하고, 이를 위탁생산 및 위탁 판매만 하는 기업이 엔비디아다. 일반적으로 엔비디아 반도체의 ‘전공정'(제조)는 대만의 TSMC와 한국의 삼성전자에 양분하여 수주를 맡기며, ‘후공정'(테스트, 패키징)은 BYD, 폭스콘, 실리콘웨어, KYEC 등 중국과 대만의 업체들에 맡긴다. 칩이 만들어진 이후에는 미국 OEM 업체들을 통해 그래픽 카드에 제품구성에 필요한 그 외 부품을 확보하며, 최종적으로 대만의 그래픽 카드 업체, 미국의 커스텀 고객사, 각국의 소매업체들과 협력을 맺어 간접적으로 완제품을 판매한다.
이렇게 제조공장도 없고, 판매도 위탁하고 설계만 하는 기업이 2023년 내내 어닝 서프라이즈를 보여주면서, 세계 반도체기업 매출 1위에 등극했고, 세계 기업역사상 역대 네 번째 (애플,마이크로소프트, 사우디아람코 에 이어) 로 장중 시가총액 2조 달러를 돌파한 기업이 되면서. 폭주한다는 말이 나올 정도로 무서운 성장세를 보여주고 있다. 특히 2023년 전년대비 전체 매출이 126% 상승하고, 영업이익은 681%, 순익 49%를 기록하면서 나스탁 시장의 상승세를 엔비디아가 주도하는 상황이다.

AI생태계의 독점자가 되다
엔비디아의 이러한 무서운 성장세의 기반은 앞서 언급한 대로 “GPGPU”기술을 공개한 14년전인 2010년부터 인공지능 분야를 미리 선점했기 때문이다. 2023년을 기준으로 딥러닝 기반 AI개발에 쓰이는 GPGPU용 GPU 시장은 엔비디아가 거의 독점하고 있으며. 이외 엔비디아는 GPU뿐만 아니라 AI 가속기 전체에서도80% 이상 점유율을 보이고 있다.
시장조사업체 리프터(Liftr)는 지난해 5월 아마존웹서비스(AWS), 마이크로소프트(MS) 애저, 구글 클라우드, 알리바바 클라우드 등 글로벌 4대 클라우드 데이터센터에서 사용하는 AI 가속기 97.4%가 엔비디아 가속기라는 조사결과를 발표한 바 있다. 즉 세계의 AI기업들은 개발부터 서버운영까지 엔비디아가 독점하고 있는 하드웨어 시장에 의존하고 있다고 해도 과언이 아니다.

베트남과 새로운 제품에 걸려있는 엔비디아의 미래
모든 것은 정상에 올라가면 떨어지는 것이 순리다. 엔비디아가 애플처럼 정상을 계속 유지할 수 있을지는 알 수가 없다. 단 정상을 유지하는 핵심은 생산력과 새로운 제품의 개발이다. 엔비디아는 생산력을 늘리기 위해 베트남 시장으로 눈을 돌리고 있다. 엔비디아의 CEO인 젠슨황은 2023년 12월 베트남을 방문하여 팜민찐 총리를 만난자리에서 “베트남을 본거지로 한, 거점 센터 설립 계획 의사”를 밝힌 상황이고 베트남 시장을 “제2의 고향”으로 부를 정도로 투자의사는 적극적으로 알려졌다.엔비디아는 이미 베트남에 2억5000만달러를 투자했고, 베트남을 이미 주요 ‘후공정’시장으로 사용하고 있을 정도로 많은 관심을 보이고 있는 상황이다. 이미 베트남에는 미국 반도체 업체인 인텔을 포함해 세계 최대 규모의 반도체 조립공장이 있는 상황이고, 엔비디아가 거점센터를 설립한다면, 위탁생산에 의존하는 회사의 특성상, 인텔 혹은 삼성,TSMC등의 파운드리 업체들이 같이 투자를 할 것이 분명하기에 베트남에 상당한 수준의 투자유치 효과를 발생할 것으로 기대되고 있다. 아울러 엔비디아는 AI업계의 하드웨어 선도자라는 자리를 놓치지 않기 위해, AI부문에 이미 막대한 투자를 하고 있다. 2023년을 기준으로 엔비디아가 올해 인공지능(AI) 스타트업 투자에 가장 적극적인 기업으로 부상한 상황이다.

2023년 12월 젠슨황 CEO의 베트남 방문 사진

엔비디아는 2023년만 해도 20개 이상의 기업에 투자했으며. 대형 AI 플랫폼에 수십억 달러를 투자한 것부터 의료, 에너지 등 소규모 AI 스타트 업들까지 다양한 포트폴리오를 구축한 상황이다. 엔비디아의 최근 분기 실적 보고서에 따르면 10월말까지 투자액은 8억7200만달러로 2022년 대비 10배 이상을 투입한 상황이다. 특히 엔비디아는 시장선점을 위해 현재 오픈AI의 경쟁사인 인플렉션AI, 코히어 등에도 투자를 진행중이다.이러한 노력에도 불구하고 엔비디아의 미래는 불투명 하다는 전문가의 목소리도 들린다. 특히 차세대 프로세서로 떠오르고 있는 NPU(Neural Processing Unit/신경처리장치) 시장에 대한 대비가 부족하다고 입을 모으고 있다. 투자대비효율이 중요해 질수록 새롭게 등장하는 NPU도입이 대세가 될 수 있기 때문에 이 부분에 대한 신제품 개발이 NVIDEA가 정상을 지킬 수 있는 핵심으로 판단되고 있다며 우려를 표하고 있는 상황이다.
엔비디아의 도약과 함께 베트남 역시 막대한 투자유치와 더불어 반도체 생산국으로 등장할 수 있다는 기대를 안게 되었다. 앞으로 더욱 속도에 고삐가 당겨질 AI시대에 엔비디아의 질주가 계속될 것인지, 동시에 그 수혜자의 하나로 베트남에는 어떤 변화가 일어날 것인지 귀추가 주목되고 있는 상황이다.