엔비디아, AI 칩 경쟁에서 중국보다 앞서 나가다

3월 18일, 엔비디아의 GPU 기술 컨퍼런스(GTC 2024)에서 진행된 젠슨 황 CEO의 기조연설 는 화웨이와 다른 중국 하이테크 기업들이 미국 주도의 제재라는 징벌적 도전과 함께 직면한 경쟁에 대한 인상적인 시연을 보여주었습니다.

2시간 동안 인공지능의 영역을 아우르는 탐험에서 황 회장은 블랙웰 AI 프로세서로 알려진 회사의 최신 획기적인 혁신을 공개하며 이를 기업 연대기에서 “정점의 성과"라고 선언했습니다.

미국의 저명한 수학자 데이비드 블랙웰의 이름을 딴 블랙웰 B200 GPU는 전작의 트랜지스터 수인 800억 개를 뛰어넘는 2,080억 개의 트랜지스터를 자랑합니다. 또한 호퍼 H100보다 약 5배 빨라진 놀라운 속도 향상을 보여줍니다. 흥미로운 점은 현재 미국 상무부가 중국 시장에서 엔비디아의 판매를 허가한 유일한 제품인 호퍼 H20과 비교했을 때 호퍼 H100의 연산 능력이 훨씬 더 뛰어나다는 점입니다.

일련의 의무적 단순화 조치 이후, 알리바바, 바이두, 텐센트와 같은 중국의 주요 기술 기업들은 H20으로 알려진 제품을 거부했으며, 대신 화웨이의 Ascend와 동일하거나 거의 동등한 성능을 보여주면서 향후 정치적 규제로 인해 발생할 수 있는 잠재적 처벌을 피하는 유사한 자체 개발 AI 처리 장치를 선택했습니다.

중국 제조업체들이 현지 AI 프로세서 기술을 개발하는 데 있어 괄목할 만한 진전을 이루었음에도 불구하고, 고급 처리 장치를 생산하는 데 있어서는 글로벌 경쟁업체에 계속 뒤처지고 있습니다. 아마존, 델, 구글, 메타, 마이크로소프트, 오픈AI, 테슬라 등 서구 기업들이 이미 블랙웰 GPU 주문을 확보했으며, 올해 말 이전에 중국 외 지역 고객들에게 배송될 예정이라는 사실이 이를 입증합니다.

앞서 언급한 첨단 집적 회로(IC)는 현재 중국 국경 내에서 사용할 수 없는 최첨단 기술인 ASML의 극자외선(EUV) 리소그래피의 4나노미터 공정 기술을 활용하여 제조되었습니다. 이 공개와 동시에 TSMC와 Synopsys는 그래픽 처리 장치(GPU)와 생성 인공 지능(AI)의 성능을 활용하여 복잡한 IC 제조 과정을 가속화하는 혁신적인 솔루션인 엔비디아의 cuLitho 컴퓨팅 리소그래피 플랫폼으로 대량 생산을 시작하겠다고 선언했습니다.

세계 최고의 반도체 파운드리이자 세계 최대의 전자 설계 자동화(EDA) 공급업체가 소프트웨어 플랫폼과 제조 절차에 cuLitho를 통합했다고 TSMC의 최고 경영자 C C Wei가 발표했습니다. 이러한 통합을 통해 효율성, 처리량 대폭 향상, 처리 시간 단축, 에너지 소비 감소 등 주목할 만한 발전이 이루어졌습니다.

엔비디아는 350개의 엔비디아 GPU를 활용하는 H100 기반 cuLitho 시스템이 약 40,000개의 기존 CPU 기반 시스템을 대체할 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 주장했습니다. 이러한 전환은 생산 효율성을 높이는 동시에 바닥 공간 및 에너지 소비와 관련된 운영 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대됩니다. 또한, 블랙웰 아키텍처 설계를 적용한 GPU의 출시가 임박함에 따라 더 큰 개선이 이루어질 것으로 예상됩니다.

NVIDIA의 CEO인 젠슨 황은 인공지능과 인공지능이 사회에 미칠 잠재적 영향에 대해 미래지향적인 관점을 가지고 있습니다. 이러한 그의 생각은 인기 소셜 미디어 플랫폼인 트위터를 통해 전달됩니다.

Synopsys의 사장 겸 CEO인 Sassine Ghazi는 최근 성명에서 반도체 산업이 첨단 제조 공정을 향해 나아감에 따라 전산 리소그래피가 점점 더 복잡해지고 계산 집약적이 되었다는 점을 강조했습니다. 따라서 그는 가속 컴퓨팅 기술을 활용하여 옹스트롬 수준의 확장을 달성하고 처리 시간을 크게 단축하기 위해 TSMC 및 NVIDIA와의 협업이 중요하다고 강조했습니다.

중국의 저명한 파운드리 업체인 SMIC가 극자외선(DUV) 리소그래피와 멀티패터닝 기술을 활용하여 7나노미터(nm) 칩을 제조하고 5nm 역량 개발을 향해 나아감으로써 미국 상무부의 우려를 자아낸 반면, 대만 반도체 제조 회사(TSMC)와 인텔은 더욱 복잡한 공정 노드를 향해 계속 발전하여 처음에는 인텔에서 2nm(앙스트롬 단위로 측정)와 1.TSMC의 경우 8nm이며, 현재 10년이 끝날 때까지 1nm 해상도를 달성하고 그 이후 몇 년 안에 10앵스트롬 이하의 크기로 이를 뛰어넘는다는 목표를 가지고 있습니다.

최근 엔비디아가 주최한 GPU 기술 컨퍼런스에서 지멘스 사장 겸 CEO 롤랜드 부쉬는 엔비디아를 “4차 산업혁명의 원동력"으로 칭송했습니다.산업용 소프트웨어의 미래를 논의하는 연설에서 Busch는 2023년 후반에 새로운 클라우드 기반 제품 수명주기 관리 툴을 출시할 예정이며, 이 툴은 Nvidia 기반 가속 컴퓨팅과 생성형 인공 지능을 활용하여 엔지니어링 팀이 뛰어난 정밀도와 정확도로 물리적 물체의 첨단 디지털 복제본을 생성함으로써 생산 프로세스를 간소화하고 시간과 비용을 모두 절감할 수 있도록 지원할 것이라고 발표했습니다.

Busch는 한국의 대표적인 조선사인 HD 현대를 위한 워크플로 시각화 도구 개발 사례 연구를 발표하여 AI 지원 설계의 잠재력을 보여주었습니다. 이 혁신적인 설계에는 700만 개 이상의 개별 부품으로 구성된 암모니아 및 수소 추진 시스템이 통합되어 있습니다. 엔지니어들은 지멘스와 엔비디아의 “산업용 메타버스"와 같은 첨단 기술의 통합을 통해 복잡한 워크플로 프로세스를 며칠이 아닌 단 몇 시간 만에 최적화할 수 있게 되었습니다. 이 획기적인 접근 방식은 몰입형 가상 환경 내에서 엔지니어링 데이터를 완벽하게 컨텍스트화하여 실제 세계에서의 모습을 그대로 재현합니다.

엔비디아는 최근 여러 자동차 제조업체 및 차량 운영업체가 내년부터 양산 예정인 보조 및 자율 주행을 위한 혁신적인 차량용 솔루션인 드라이브 토르(DRIVE Thor)를 선택했다고 밝혔습니다. 보편적으로 활용되는 드라이브 오린의 후계자인 이 최첨단 중앙 자동차 컴퓨터는 블랙웰 아키텍처를 기반으로 광범위한 언어 모델과 생성형 인공 지능 기능을 지원할 수 있습니다.

전기 자동차 분야의 저명한 글로벌 리더인 BYD는 생산 공정에 드라이브 토르와 엔비디아의 인공 지능 기반 아키텍처 솔루션을 모두 통합하기로 결정했습니다. BYD는 전 세계 전기 자동차의 선두 업체임에도 불구하고 테슬라와 같은 수준의 자율성을 보유하고 있는지 여부에 대한 우려가 제기되어 왔습니다. 그러나 드라이브 토르의 통합을 통해 BYD는 테슬라와 비슷한 수준의 자율주행 기술을 확보할 수 있을 것으로 보입니다.

중국 GAC AION 산하의 유명 브랜드인 Hyper는 2025년 양산 예정인 레벨 4 수준의 첨단 자율주행 기능을 탑재한 전기차에 DRIVE Thor를 통합할 계획입니다. 현재 하이퍼는 라인 2\+의 부분 자율주행 차량에 드라이브 오린을 적용하고 있습니다.

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XPENG, Li Auto, ZEEKR, Nuro, a U.S에 본사를 둔 자율주행차 개발업체로 전직 구글 직원들이 설립했으며, 레벨 4 자율주행을 위해 드라이브 토르를 활용할 계획인 상용차용 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)을 제공하는 실리콘밸리 업체 플러스, 장거리 운송 트럭용 자율주행 솔루션을 전문으로 하는 캐나다 스타트업 와비, 실리콘밸리, 캘리포니아, 중국, 싱가포르, 중동에 걸쳐 사업을 운영하는 중국 주문형 차량 호출 서비스 업체인 위라이드가 드라이브 토르 채택 기업 중 일부입니다.

BYD, Li Auto, NIO, XPENG, ZEEKR 등 중국의 여러 유명 전기 자동차 제조업체는 보다 전통적인 DRIVE Orin 프로세서를 채택하여 운영 중입니다. 가오강 산업 연구소의 최근 데이터에 따르면, 2023년 초기 6개월 동안 중국 자율 주행 칩 시장에서 NVIDIA는 전체 점유율의 약 53%를 차지하며 압도적인 선두를 차지했습니다. 그 뒤를 호라이즌 로보틱스가 31%, 텍사스 인스트루먼트가 9%로 뒤를 이었고, 화웨이와 모빌아이가 각각 4%로 소폭의 점유율을 차지했습니다.

중국의 대표적인 전기 자동차 제조업체인 BYD는 급성장하는 전기 자동차 시장에서 국내뿐 아니라 전 세계적으로도 경쟁사를 앞질렀습니다. 이 회사의 인상적인 성과는 혁신적인 기술, 강력한 재정적 지원, 야심찬 확장 계획에 기인합니다. 이러한 요인에 힘입어 BYD는 중국 및 전 세계 전기차 업계에서 지배적인 업체로 입지를 굳혔습니다.

애플의 경험과 유사하게 미국 기업에 대한 분노와 임박한 규제 가능성에 대비하려는 욕구로 인해 중국 전기차 제조업체가 토종 공급업체에 대한 충성도를 다시 높일 수 있다는 잠재적 위험에 직면해 있습니다.

조셉 바이든 미국 대통령은 지나 라이몬도 상무부 장관 및 저명한 의회 의원들과 함께 중국산 전기차가 미국의 안보 이익에 잠재적 위험을 초래할 수 있다고 판단했습니다. 이에 따라 중국 정부는 자국 내 전기자동차 제조업체에 자체 개발한 자율주행 프로세서를 제품에 탑재할 것을 촉구했습니다.

현재는 엔비디아가 선호되는 것으로 보이지만, 미국 정부가 중국과의 지속적인 기술 갈등으로 인해 시장에 참여하게 되면 Horizon Robotics와 화웨이가 모두 주목을 받을 수 있는 기회가 될 수 있습니다.

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