엔비디아 성공 비결은…GPU 장악·초격차 유지

[이데일리 이소현 기자] “그래픽처리장치(GPU)를 지배하는 자가 우주를 지배한다.”

영국 이코노미스트는 요즘 인공지능(AI)을 다루는 기업들 사이에서 나오는 ‘엔비디아’에 대한 평가를 이같이 전했다. SF영화 ‘듄’은 ‘스파이스를 가진 자가 우주를 지배한다’는 문구로 이야기가 시작된다. 스파이스는 세계를 지탱하는 필수적 존재인데 성큼 다가온 AI 시대에서 엔비디아의 GPU가 AI 반도체에 사용되는 만큼 중요하다는 의미다. 게임을 위한 GPU만 만들던 엔비디아의 확 달라진 위상을 보여준다.

엔비디아 사명은 부러움을 뜻하는 라틴어 ‘인비디아(invidia)’에서 왔는데 현재 모두가 질투할만한 기업이 됐다. 올 1분기 실적 호조에 힘입어 주가는 지난 23일(현지시간) 종가 기준 1000달러를 처음 돌파했다. 시가총액도 지난 2월 반도체 기업 최초로 2조 달러를 돌파한 데 이어 3조 달러를 향해 한 발짝 다가섰다. 올 들어 주가 상승률이 100%가 넘는 엔비디아의 폭발적인 성장의 비결과 행보에 전 세계의 시선이 쏠린다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 3월18일(현지시간) 미국 캘리포니아주 새너제이에서 열린 인공지능(AI) 콘퍼런스 ‘GTC 2024’에서 신상품을 선보이고 있다. (사진=연합)

GPU 90% 장악…쿠다로 ‘엔비디아 생태계’ 구축

‘생성형 AI’ 열풍을 불고 온 오픈AI의 ‘챗GPT’처럼 AI로 승부를 볼 기업이라면 엔비디아가 설계한 AI용 GPU가 필수다. 엔비디아의 AI 칩 점유율은 90% 이상이다.

아이러니하게도 GPU의 애초 설계 목적은 게임을 더 잘 구현하기 위한 용도였다. 2000년대 그래픽카드 ‘지포스(GeForce) 시리즈’로 게임업계를 휩쓸었던 엔비디아는 GPU의 다양한 활용성을 예측해 성능 개발에 몰두했다. 2000년대 중반 작업을 동시에 처리하는 GPU가 데이터를 순서대로 처리하는 중앙처리장치(CPU)와 달리 방대한 정보를 빠르게 학습하고 능력을 키워가는 AI를 구동하는 데 적합한 것을 발견한 후 AI 시장에서 엔비디아의 독주가 시작됐다.

엔비디아가 AI 시장에서 주도적인 위치를 차지하는 데 결정적 역할을 한 게 바로 2007년 개발한 소프트웨어 플랫폼 ‘쿠다(CUDA)’에 있다. 개발자들은 쿠다를 통해 GPU의 성능을 최적화할 수 있고, 이를 통해 복잡한 AI 모델을 더 빠르게 훈련시킬 수 있다. 전 세계 약 400만명의 개발자가 쿠다를 사용하며 사실상 업계 표준으로 자리 잡았다. 쿠다로 만든 AI 프로그램은 엔비디아 GPU에서만 구동되는데 결국 사용소비자를 생태계 안에 가둬둔다는 ‘록인(자물쇠) 효과’로 쿠다를 벗어날 수 없게 된 것이다. 자체 운영체제(iOS)와 플랫폼(앱스토어 등)을 갖춘 애플의 폐쇄적 생태계 전략과 유사하다. 크리스토스 코지라키스 스탠퍼드대 전기공학 교수는 “소프트웨어가 왕”이라며 “엔비디아는 수년에 걸쳐 소프트웨어 생태계를 구축해온 터라 AI 시장에서 상당한 이점을 갖고 있다”고 말했다.

엔비디아의 성공에는 전략적 인수합병도 큰 역할을 했다. 2019년 이스라엘의 데이터센터 네트워킹 기업인 멜라녹스(Mellanox)를 인수했다. 멜라녹스의 고성능 네트워크 기술은 엔비디아의 GPU와 결합해 AI 시대 필수재로 불리는 데이터센터의 효율성을 크게 향상시키는데 중요한 역할을 했다. 엔비디아의 데이터센터 매출은 올 1분기 기준 전체 매출(260억440만달러)의 90%에 달하는 핵심 수익원이다.

경쟁자 추격 허락 않는 초격차 유지

최근 들어 인텔, 메타, 아마존, 애플 등 굴지의 기업들이 엔비디아의 독점 구도를 깨기 위해 자체 AI 칩을 내놓고 있지만, 성능 면에서 ‘퍼스트무버’의 아성을 무너뜨리기엔 역부족이란 평가가 나온다.

엔지니어 출신들이 설립한 엔비디아는 기술 중심 회사로 신제품을 1~2년마다 꾸준히 내놓는다. 챗GPT를 훈련 시킨 것으로 알려진 A100(2020년 출시)이 시장에서 잘나가던 중에 최대 30배까지 성능이 뛰어난 H100을 2022년 선뵀다. 최근엔 전작보다 추론 시간이 5배 빠른 블랙웰 기반 B100을 공개해 연내 양산을 예고했다. 젠슨 황 엔비디아 CEO는 블랙웰을 공개하며 “생성형 AI 산업혁명을 구동하는 엔진이 될 것”이라고 했다. 자사 제품의 성능을 지속적으로 업그레이드해 초격차를 유지하는 게 엔비디아의 또 다른 성공 비결이다.

이에 누가 엔비디아 칩을 더 많이 확보하고 있느냐가 경쟁력 평가의 요소가 됐다. 이코노미스트는 “기업이 얼마나 많은 엔비디아 칩을 보유하고 있느냐에 따라 ‘GPU 부자’ 혹은 ‘GPU 빈자’로 분류된다”며 “기술 기업 CEO들에게 막대한 GPU 비축량이 자랑거리”라고 설명했다.