구글 자체칩 텐서처리장치(TPU) 아이언우드가 적용된 인공지능(AI) 서비스 제미나이 3가 시장에서 호평을 받으면서 시장 판도가 요동치기 시작했다.
구글의 반격으로 지난해 기준 AI 데이터센터용 칩 시장점유율 90% 이상을 차지하며 견고했던 엔비디아의 철옹성에 금이 가기 시작한 것이다.
지금까지 엔비디아만 바라봤던 삼성전자와 SK하이닉스는 이 같은 경쟁구도가 반가울 따름이다.
삼성전자는 구글 뿐 아니라 텐서프로세싱유닛(TPU)을 공동개발한 브로드컴과도 돈독한 관계를 맺고 있다. 고대역폭메모리(HBM) 공급계약은 물론 파운드리(반도체 위탁생산)까지 협력 신천지릴게임 영역을 넓힐 수 있다는 점에서 최대 수혜업체 중 하나로 주목을 받고 있다.
SK하이닉스도 구글과의 거래 1순위 업체로 주목받고 있다. 글로벌 투자은행(IB) UBS는 최근 보고서에서 SK하이닉스는 현재 구글 TPU에 HBM을 공급하는 ‘제1 공급사’이며, 이미 협상에서 우위를 차지하고 있다고 전한 바 있다.
업계에서는 모바일야마토 일단 AI칩용 HBM 수요가 다양해지면서 삼성전자와 SK하이닉스, 미국 마이크론 간 3강 체제에도 변화가 있을 것으로 보고 있다. 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 지난 2분기 전세계 HBM 점유율(매출액 기준)은 SK하이닉스가 64%, 마이크론이 21%, 삼성전자가 15%를 기록하고 있다.
카운터포인트리서치는 삼성전자가 내년 30% 알라딘릴게임 이상 점유율을 기록하면서 SK하이닉스를 맹추격할 것으로 예상하고 있다. 일단 구글의 TPU에 대한 시장 반응은 고무적이다. 25일 업계에 따르면 최근 구글이 발표한 제미나이 3는 사고·추론 능력을 벤치마크하는 ‘휴머니스트 라스트 이그잼’ 평가에서 37.5%를 기록한 것으로 나타났다.



바다이야기프로그램다운로드구글 ‘제미나이3’ 이미지. 구글 제공


이는 오픈AI의 최신 모델인 ‘GPT-5.1’의 25.5%, 앤트로픽 클로드 ‘소넷4.5’의 13.7%를 넘어서는 수준이다.
구글의 제미나이는 그동안 챗GPT 개발사 오픈AI보다 성과가 뒤처진다는 평가를 받았다. 하지만 제미나이 검증완료릴게임 3은 자체 개발한 AI 가속기 TPU를 활용해 기존 단점을 크게 개선했다.
구글은 이를 바탕으로 자체 클라우드 서버용으로만 사용하던 TPU를 외부 기업에 판매하는 방안도 적극 추진중인 것으로 전해졌다. 로이터에 따르면 구글은 TPU를 외부 고객에게도 임대 또는 클라우드 제공 형태로 내놓는다는 방침이다.
이와 관련, 메타는 오는 2027년 자사 데이터센터에 구글 TPU 탑재를 검토하고 있는 것으로 알려지고 있다.



구글TPU vs 엔비디아 GPU


구글의 TPU 수요가 늘어날 경우 엔비디아는 직격탄을 받게 된다. 김동원 KB증권 리서치본부장은 “엔비디아 그래픽처리장치(GPU) 공급망 의존도가 점차 축소될 전망”이라며 “엔비디아 GPU 구매 집중에 따른 빅테크의 과도한 자본지출 및 감가상각에서 불거진 AI 버블 우려는 향후 AI 생태계 다변화로 완화가 예상된다”고 분석했다.
구글의 선전에 엔비디아는 묘한 불편함을 내비쳤다. 이날 엔비디아는 소셜네트워크서비스(SNS) 공식 계정을 통해 “구글의 성공에 기쁘고, AI 분야에서 큰 진전을 이뤘다”면서도 “우리는 업계보다 한 세대 앞서 있으며, 모든 AI 모델을 구동하고 컴퓨팅이 이뤄지는 모든 곳에서 이를 수행하는 것은 엔비디아 플랫폼 뿐”이라고 강조했다.
양 사의 제품은 각각 장단점이 명확해 향후 AI 서비스 제공업체들은 상황에 맞는 칩을 선택할 것으로 보인다. 업계에 따르면 구글 TPU의 경우 AI 연산에 특화돼 있으며, 이 때문에 전력 소모량과 가격 경쟁력에서 엔비디아 GPU보다 우위에 있는 것으로 전해졌다.



글로벌 AI칩 시장


반면 엔비디아의 GPU는 AI 뿐 아니라 게임 등 다양한 분야에 활용할 수 있으며, 이미 시장에서 충분한 검증을 받은 만큼 안정성 면에서도 현 시점에서는 구글에 앞서있다. 업계에서는 이 같은 경쟁이 HBM 3강 중 2개 업체를 보유한 한국 반도체 업계에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대하고 있다. 김 본부장은 “향후 TPU 생태계 확장의 최대 수혜가 삼성전자에 기대된다”며 “속도에 강점을 확보한 삼성전자 HBM4 품질 인증의 경우 연내 조기 통과과 가능성이 매우 높아지고 있어, 세계 최대 D램 생산 능력을 확보한 삼성전자는 향후 빅테크 업체로 메모리 공급량을 크게 늘릴 것”이라고 분석했다.
SK하이닉스 역시 수혜가 기대된다. 현재 대부분의 HBM 생산량을 엔비디아에 납품하고 있는데, 구글 역시 SK하이닉스에 러브콜을 보내고 있어 향후 공급계약 협상에서 유리한 고지를 점할 수 있다.
다만 일단 SK하이닉스가 구글에 공급할 HBM 물량은 제한적일 것으로 보인다. SK하이닉스는 지난달 진행한 3분기 실적발표 컨퍼런스 콜에서 HBM과 D램, 낸드 제품의 내년 물량도 품절 상태라고 언급한 바 있다.
현재 글로벌 HBM 시장은 SK하이닉스과 엔비디아 물량을 바탕으로 압도적인 1위 자리를 차지하고 있다. 그러나 구글 TPU 수요 확대와 함께 삼성전자의 HBM 수요가 늘어날 경우 SK하이닉스와의 격차가 줄어들 가능성도 점쳐진다.
여기에 삼성전자는 이 같은 AI용 HBM 수요 증가를 바탕으로 향후 시스템반도체와 파운드리 영역까지 확장할 것이라는 전망도 나온다.
익명을 요청한 한 반도체 업계 관계자는 “(중국의 D램 추격 등을 고려하면)삼성은 향후 중국과의 HBM 시장 경쟁 등을 고려해 최근의 호황을 시스템 반도체와 파운드리 사업 확대의 징검다리로 삼을 것”이라며 “이를 위해 글로벌 연대도 확장하고 있는 것이다”고 말했다.
이어 “이를 위해 이재용 삼성전자 회장은 최근 젠슨 황 엔비디아 CEO를 만난 것처럼 또 직접 나설 것”이라고 덧붙였다.
SK하이닉스보다 삼성전자의 수혜를 더 크게 예상하는 이 같은 업계의 분석은 주가에도 그대로 반영됐다. 삼성전자는 전날보다 3.52% 뛰며 ‘10만전자’(10만2800원)에 복귀했다. 반면 SK하이닉스는 0.96% 오른 52만4000원에 거래를 마쳤다.
고태봉 iM증권 리서치본부장은 “독주체제를 이어오던 엔비디아에 대한 의존도가 낮아지고 있는 상황”이라며 “TPU도 마찬가지지만, 테슬라의 AI6도 삼성전자에서 만든다”고 말했다.
그는 “결국은 엔비디아에 대한 집중도가 희석되거나 분산되는 형국으로 흘러가고 있다”며 “반면 SK하이닉스는 여전히 엔비디아에 대한 집중도가 높은 편이라 주가가 엇갈리고 있는 것으로 보인다”고 덧붙였다.
이상현·김지영 기자 ishsy@dt.co.kr 기자 admin@119sh.info