이재용-샘 알트먼 만나도 소용없네…자체 AI 칩 만드는 오픈AI, 삼성 아닌 TSMC 택했다

'챗GPT' 개발사인 인공지능(AI) 스타트업 오픈AI가 연내 자체 AI 칩 설계를 완료하고 세계 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체 대만 TSMC에 생산을 의뢰할 것으로 알려졌다. 최근 이재용 삼성전자 회장과 샘 알트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)의 만남으로 위기에 놓인 삼성전자 파운드리의 구원투수가 될 것으로 기대했으나, 결국 TSMC의 벽을 넘지 못한 것으로 보인다.

11일 로이터통신에 따르면 오픈AI는 오는 2026년 TSMC에서 자체 맞춤형 AI 칩(ASIC)을 대량 생산한다는 목표를 가지고 있다. 엔비디아에 대한 의존도를 낮추기 위한 일환으로, 자체 칩 개발은 리처드 호가 이끄는 오픈AI의 사내 팀이 설계하고 있다.

리처드 호는 구글 모기업인 알파벳 출신으로, 1년 전 오픈AI에 합류했다. 구글에서도 ASIC 개발에 참여한 바 있다. 현재 수십 명 규모로 알려진 오픈AI의 설계팀은 미국 반도체 기업인 브로드컴과 함께 이 프로젝트를 추진 중이다.

오픈AI의 자체 칩은 TSMC의 3나노 공정으로 생산될 것으로 전해졌다. 엔비디아 칩과 동일하게 고대역폭 메모리(HBM) 및 네트워킹 기능을 갖춘 시스톨릭 어레이(systolic array) 아키텍처를 적용할 예정이다.

그러나 오픈AI의 계획대로 ASIC가 내년부터 생산되려면 고려해야 할 부분이 많다. 특히 칩 생산 공장에 칩 설계를 보내는 과정인 '테이핑 아웃(taping out)'에는 수천만 달러의 비용이 투입된다는 점에서 부담이 크다. 또 신속한 제조를 위해 추가 비용을 지불하지 않는다면 칩 생산까지는 약 6개월이 걸릴 수도 있다. 만약 이 과정에서 오류가 발생한다고 하면 원인 분석과 함께 테이핑 아웃 단계를 반복해야 해 비용, 시간이 더 소요된다. 

로이터통신은 오픈AI가 이 과정을 현재는 순조롭게 진행하고 있다고 분석했다. 하지만 오픈AI의 자체 설계 AI 칩은 초기에는 제한적 역할만 수행할 것으로 전망된다. 향후에는 AI 모델 학습까지 가능하도록 진화할 것으로 관측된다.

이를 계획대로 잘 추진한다면 오픈AI는 자체 역량 강화뿐 아니라 엔비디아에 대한 의존도를 현저히 줄일 수 있을 것으로 보인다. 엔비디아는 AI 가속기 시장에서 약 80%의 점유율 차지하고 있는 곳으로, 빅테크들의 AI 칩 수요에 맞춰 엔비디아가 공급을 따라가지 못하고 있는 상황이다. 이 탓에 AI 칩에 대한 가격 부담이 커져 마이크로소프트(MS), 메타 등 일부 기업들은 대안 찾기에 나서고 있다. 다만 가시적 성과는 뚜렷하게 보이고 있지 않다.

로이터는 "오픈AI 내부에선 자체 개발 칩을 앞세워 다른 공급업체와 (가격) 협상을 하기 위해 전략적 도구로 사용될 것이라고 보고 있다"고 밝혔다.

이 같은 소식이 전해지면서 파운드리에서 오픈AI를 통해 대규모 수주 성과를 기대했던 삼성전자는 아쉬운 상황이 됐다. 지난 4일 삼성전자 서초사옥에서 이 회장과 알트먼 CEO, 손정의 일본 소프트뱅크 회장이 만남을 가진 후 오픈AI가 자체 AI 칩 생산을 삼성전자 파운드리에도 일부 맡길 수도 있을 것이란 기대감이 있었던 탓이다. 

현재 오픈AI와 소프트뱅크는 소프트웨어 기업 오라클과 함께 미국에서 진행될 초거대 AI 프로젝트 '스타게이트'를 추진 중으로, 삼성전자와도 협업을 논의 중이다. 이 프로젝트에는 향후 4년간 약 730조원(한화 5천억 달러)이 투입돼 대규모 데이터센터, 발전소 등을 짓는데 사용된다.