오픈AI, 삼성·SK와 협업 가능성…AI 반도체 판 흔든다

[이데일리 김정남 기자] ‘챗GPT의 아버지’ 샘 올트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)가 또 방한해 반도체 광폭 행보를 이어간 것은 인공지능(AI) 소프트웨어에 이어 하드웨어까지 주도하겠다는 의지가 강하기 때문이다. 삼성전자(005930), SK하이닉스(000660)와 협업을 통해 사실상 엔디비아 독점인 AI 반도체 구도에서 해법을 찾겠다는 것이다.

AI는 마치 인터넷, 스마트폰처럼 인류의 삶을 바꿔놓을 수 있는 초거대 트렌드다. 이 때문에 올트먼 CEO와 만난 삼성전자와 SK하이닉스 입장에서도 오픈AI는 놓칠 수 없는 파트너사다. 이를테면 오픈AI가 대만 TSMC 같은 경쟁사들과 더 밀착할 경우 그만큼 손해를 볼 수 있다. AI를 고리로 이미 새로운 반도체 전쟁이 벌어지고 있는 셈이다.

(그래픽=김일환 기자)

◇올트먼, 삼성·SK 경영진과 회동

28일 재계 등에 따르면 올트먼 CEO는 지난 26일 오전 9시께 삼성전자 평택캠퍼스에 도착해 경계현 삼성전자 DS부문장(사장)을 비롯해 이정배 메모리사업부장, 박용인 시스템LSI사업부장, 최시영 파운드리사업부장 등과 만났다. 오전 내내 평택캠퍼스에 머물며 오찬까지 함께 했다. 이번 방한은 불과 7개월 만이다.

사정에 밝은 한 반도체 업계 인사는 “고대역폭메모리(HBM) 조달 논의가 주로 테이블 위에 올랐다”며 “파운드리(반도체 위탁생산)까지 논의했을 것으로 보인다”고 전했다.

올트먼 CEO가 이렇다 할 고객사가 없는 한국을 다시 찾은 것은 이유가 있다. 그는 사실상 엔비디아 독점인 그래픽저장장치(GPU) 시장 구도를 깨고자 일본 소프트뱅크(영국 팹리스 ARM 소유), 아랍에미리트(UAE) G42 등과 AI칩 개발 협력, 자금 조달을 잇따라 협의해 왔다. GPU와 함께 AI 구동에 필수적인 부품은 고대역폭메모리(HBM)다. 그런데 이 시장은 한국 기업들이 장악하고 있다. 시장조사업체 트렌드포스는 지난해 세계 HBM 시장에서 SK하이닉스와 삼성전자가 각각 53%, 38%를 점유한 것으로 추산했다. 두 회사의 점유율이 90%가 넘는다. 한국 기업들이 AI 시대의 중추 중 하나인 것이다.

올트먼 CEO는 평택 일정 이후 서울로 이동해 곽노정 SK하이닉스 사장과 만난 자리에서도 HBM 협력을 논의했다. 관심을 모았던 이천캠퍼스 방문은 이뤄지지 않았다. 그는 이후 서울 광진구 워커힐호텔에서 최태원 SK그룹 회장까지 만났다.

삼성전자는 아울러 TSMC에 대항할 만한 파운드리 경쟁력을 갖고 있다는 강점이 있다. 현재 3나노 초미세 공정을 가동할 수 있는 곳은 삼성전자, TSMC 정도다. 다만 TSMC는 현재 엔비디아의 물량을 대거 받고 있다. 미국 인텔 역시 1나노급 공정 개발까지 천명하고 있지만 아직은 경쟁력이 높지 않다. 또 다른 업계 관계자는 “길게 보면 오픈AI가 자체 개발한 칩을 삼성전자와 인텔을 중심으로 위탁 생산을 맡길 가능성이 있다”고 전했다.

이재용 삼성전자 회장이 지난해 10월 경기 용인 삼성전자 기흥캠퍼스를 찾아 차세대 반도체 연구개발(R&D)단지 건설 현장을 점검하고 있다. (사진=삼성전자)

경희권 산업연구원 부연구위원은 “삼성전자 파운드리사업부는 나중에 주문을 취소할 수 있는 등의 리스크 탓에 작은 기업들의 주문은 잘 받지 않고 있다”며 “삼성전자가 TSMC를 따라 잡으려면 추후 성장할 시장을 선점해야 하는데, 이번 만남은 그런 의미가 있을 것”이라고 말했다.

이번 회동이 설계, 생산, 후공정 등 대부분 공정을 소화할 수 있는 삼성전자 평택캠퍼스에서 이뤄진 것은 이와 관련이 있어 보인다. 현재 평택캠퍼스 1~3공장은 D램, 낸드플래시, 파운드리 라인이 구축돼 있다. 삼성전자에 주문만 하면 ‘풀 패키지’로 만들어주겠다는 신호를 보냈다는 해석이 가능하다.

◇‘脫엔비디아’ AI SW 외 HW도 노려

그렇다면 올트먼 CEO는 왜 세계를 돌며 ‘전공’인 거대언어모델(LLM) 구축과는 아예 다른 반도체 칩 설계를 논의하는 것일까. 무엇보다 오픈AI처럼 LLM을 개발하려는 기업이 폭증하면서 GPU 수요가 확 늘어 수급에 차질을 빚고 있기 때문이다.

이를테면 빅테크 중 하나인 메타는 올해 엔비디아로부터 GPU ‘H100’을 35만개 이상 확보하기를 원한다고 했다. 반도체업계 관계자는 “올해 H100 공급량 약 100만개 중 3분1의 이상을 갖고 싶다는 뜻”이라며 “그런데 구글 등 다른 빅테크들까지 엔비디아에 줄을 서 있는 상황”이라고 했다. 엔비디아가 부르는 대로 가격을 매기고 주는 대로 물량을 받을 수밖에 없는 구조다. 올트먼 CEO는 스스로 AI 붐을 일으켰다고 자부하지만 실질적인 AI 수혜는 엔비디아가 가져가는 현실을 깨야 한다고 여겼을 수 있다. 여기에 엔비디아 독점에 균열을 내고자 하는 다른 반도체 기업들이 오픈AI와 손잡을 경우 반도체 경쟁의 판이 바뀔 수 있다는 진단이 나온다.

실제 젠슨 황 엔비디아 CEO는 최근 대만에서 TSMC의 모리스 창 창업자, 웨이저자 CEO와 긴급 회동했다고 블룸버그는 전했다. AI에 따른 칩워 시대가 올 수 있다는 위기감이 깔린 것으로 읽힌다.

김형준 차세대지능형반도체사업단장(서울대 명예교수)은 “현재 AI 수요는 많은데 반해 반도체가 부족하다”며 “올트먼 CEO의 행보는 반(反)엔비디아 연합체를 구성하려는 것은 아닌가 할 정도”라고 진단했다. 그는 “AI는 모든 산업에서 적용할 수 있다”며 “(AI 반도체 재편이 이뤄지는 과정에서) 한국 기업들의 실적은 더 좋아질 수 있다”고 했다.