2021년 나온 예언 적중…'인텔 킬러'는 엔비디아였다?[테크토크]

인텔 매출까지 빨아들인 엔비디아
데이터센터 CPU 판매도 줄어들어

인텔과 엔비디아. 데이터센터 시장의 두 거인입니다. 하지만 한쪽은 중앙처리장치(CPU)를 만들고 다른 한쪽은 그래픽처리유닛(GPU)의 선두주자이지요. 서로 교차할 일 없을 것 같은 두 회사가 어쩌다 서로의 활로를 위협하게 됐을까요?

10% 침체한 인텔, 400% 폭증한 엔비디아

팻 겔싱어 인텔 CEO(좌)와 젠슨 황 엔비디아 CEO [이미지출처=인텔, 엔비디아]

사실 엔비디아가 인텔을 위협하게 될 거라는 '예언'은 다름 아닌 인텔 내부에서 나왔습니다. 미국 기술 전문 매체 'CRN'의 편집장인 딜런 마틴은 2021년 팻 겔싱어 인텔 CEO가 자신에게 "ARM이 아닌 엔비디아가 인텔 데이터센터 시장의 적수가 될 것"이라며 염려했다고 최근 밝혔습니다.

그로부터 약 2년 뒤인 지난해 4분기, 두 기업의 명암은 확연히 갈렸습니다. 인텔의 데이터센터 시장 매출은 약 40억달러로 전년 동기 대비 10% 감소했지만, 엔비디아는 400% 폭증한 184억달러를 기록했습니다.

데이터센터 시장에서 인텔은 CPU를, 엔비디아는 GPU를 만듭니다. 언뜻 보기에 같은 데이터센터라 해도 서로 다른 영역처럼 보이죠. 하지만 겔싱어 CEO의 음울하지만 날카로운 예견은 매우 정확했습니다.

엔비디아는 어떻게 인텔의 몫까지 가져갔을까

일반적으로 CPU가 컴퓨터의 업무를 담당하며, GPU는 옆에서 특정 기능(그래픽 처리, AI 등)을 '가속'하는 부스터 역할이다. 사진은 그레이스 CPU와 결합된 H100 GPU 보드. [이미지출처=엔비디아]

최근 데이터센터의 대세는 단연 인공지능(AI)입니다. AI용 데이터센터를 지을 때 가장 중요한 두 칩은 CPU와 GPU죠. 흔히 GPU가 AI용 칩으로 알려졌지만, 정확히 표현하면 AI 업무 처리 속도를 증폭하는 '가속기'입니다. 한편 컴퓨터 작업에 필요한 대부분의 업무는 CPU가 합니다. 거칠게 비유하면 CPU는 AI의 모터이고, GPU는 그 모터가 훨씬 빨리 돌아가게 해주는 부스터라 볼 수 있지요.

문제는 데이터센터의 구성입니다. 일반적인 PC처럼 1개의 CPU와 1개의 GPU가 탑재되는 게 아닙니다. 보통 AI 업무에 따라 CPU 1개당 2~4개의 GPU가 할당됩니다. 즉, AI 데이터센터를 짓는 IT 업체들은 CPU보다 GPU에 훨씬 많은 예산을 배정하게 된다는 뜻입니다.

예를 들어 A 업체에 데이터센터 건설 예산 100이 있다고 가정했을 때, 과거에는 CPU와 GPU 예산을 50:50으로 뒀다면 지금은 최대 20:80까지 쏠릴 수 있다는 겁니다.

이뿐만이 아닙니다. AI 업무 가속의 중요성이 점점 더 높아지면서 기업들은 최신 세대 GPU 확보에 열을 올립니다. 한편 최신 세대 GPU의 처리 속도는 더더욱 빨라지지요. 그럴수록 데이터센터 내 CPU의 상대적인 기여도는 떨어집니다. 즉, 데이터센터 내 프로세서를 교체할 때 GPU만 최신 사양을 바꾸고, CPU는 염가형인 구세대를 채택해도 전체 처리 능력엔 큰 문제 없어진다는 겁니다.

인텔 출혈의 원인, 약화하는 가격 협상력

[이미지출처=연합뉴스]

데이터센터 CPU 벤더인 인텔에는 이것이야말로 가장 치명적인 문제입니다. 데이터센터에서 GPU 비중이 점점 커지다 보니 고객들은 최신 세대가 아닌 저렴한 구세대 인텔 CPU만 찾게 됩니다. 이런 현상이 계속 이어지면, 설령 인텔의 시장 점유율이 그대로 유지되더라도 매출은 계속 줄어들게 됩니다. 가격 협상력을 점차 잃게 되니까요.

반도체 업계에서 가격 협상력은 매우 중요합니다. 엔비디아, AMD, 인텔, ARM 같은 벤더들은 자사 기술을 최신 버전으로 업데이트해 가격을 높임으로써 마진을 끌어올리고, 그렇게 확충한 재원을 새 연구개발(R&D)과 자본지출(CAPEX)에 쏟아부어야 경쟁사를 따돌릴 수 있습니다.

그렇다면 인텔처럼 데이터센터 CPU를 만드는 AMD나 ARM은 유사한 문제를 겪지 않을까요? AMD는 데이터센터 GPU 시장에서도 두각을 드러내므로 상황은 좀 더 나은 편입니다. 한편 ARM은 다른 두 기업에 비하면 상대적인 후발주자인데다, 이미 엔비디아는 ARM의 CPU 코어를 채택해 '그레이스'라는 자체 CPU를 개발했지요. 지금 당장은 엔비디아와의 느슨한 동맹이 오히려 ARM의 성장에 도움을 주는 실정입니다.

AI 가속기 정비하는 인텔, 반격 기회 있을까

인텔의 자회사 하바나 랩스가 개발한 AI 전용 가속기 '가우디'. [이미지출처=인텔]

물론 인텔이 무력하게 당하고만 있진 않을 겁니다. 사실 인텔은 겔싱어 CEO가 취임한 이후로 AI 가속기 분야 로드맵에 상당한 공을 들여왔습니다. 이스라엘의 AI 가속기 팹리스 '하바나 랩스'를 인수, 가우디 시리즈라는 자체 가속기를 꾸준히 개발하고 있지요.

만일 가우디 칩이 데이터센터 GPU 시장에서 엔비디아, AMD와 함께 삼파전 형세를 이룰 수만 있다면, 데이터센터 CPU가 현재 겪고 있는 '출혈'도 멈출 수 있을 겁니다.

가우디 가속기 칩의 엔진 역할을 해줄 고성능 인텔 CPU를 함께 제공함으로써 잃어버린 파이를 도로 빼앗아 올 수 있을 테니까요. 다만 AI 붐이라는 거대한 파도를 탄 엔비디아가 버티고 선 지금으로썬 당분간 힘든 시기를 감내해야 할 것으로 보입니다.

임주형 기자 skepped@asiae.co.kr