AI 전용칩 제작 스타트업들에 찾아온 봄...투자 활황

지난 해, 전 세계적인 컴퓨터 칩 부족 사태로 자동차에서 로보틱스 및 가전제품에 이르기까지 핵심 부품인 반도체를 공급받지 못해 어려움을 겪으며 공급망이 마비된 바 있는데요. 현재 전 산업에 걸쳐 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 활용이 가속화되며 AI 칩에 대한 수요 역시 증가하자, 이제 투자자들이 AI 어플리케이션에 사용되는, AI 전용 칩을 제작하는 스타트업들에 수십억 달러를 투자하고 있습니다. 이번 로아 리포트에서는 AI 전용칩의 투자 유치 현황 등을 간략하게 알아보고자 합니다. 



AI 전용칩 주목받는 이유는?...가파른 성장세


인텔(Intel), 엔비디아(Nvidia) 및 AMD 등의 반도체 대기업들은 팬데믹 기간동안 증가한 모든 종류의 반도체에 대한 수요를 따라잡기 위해 경쟁하고 있는 상황으로, 리서치 업체 가트너(Gartner)에 따르면, 지난 해 전 세계 칩 매출은 2020년 대비 25% 증가한 5,835억 달러를 기록했습니다. 업계 리더들에 따르면, 러시아의 우크라이나 침공으로 보다 악화된 글로벌 공급망 혼란이 계속되면서, 대부분의 대형 칩 제조업체들은 해결하는 데 수 년이 걸릴 것으로 예상되는 백로그(backlog)*를 처리하기 바쁘다고 밝혔는데요. 


*백로그(backlog): 개발을 기다리는 프로그램으로 수주 잔량을 의미함. 설계나 개발에 필요한 인적, 기술적 자원이 충분하지 못하여 프로그램 개발이 이루어지지 못하고 보류되어 있는 상황 혹은 시스템 


한편 자연어처리, 딥 러닝, 기타 AI 기술 및 자율주행 차량 등을 지원할 수 있도록 설계된 특수한 목적의 프로세서를 제작하는 AI 전용칩 제작 스타트업들은 지난 해, 대형 칩 제조업체가 직면한 공급망 제약 및 백로그를 피해갈 수 있었기 때문에 투자 호황기를 맞이한 것으로 보여지는데요. AI 칩 스타트업들은 칩 대기업들과는 다르게 소규모 고객 기반보다 예상 가능한 수요를 처리하는 경향이 있으며, 그만큼 대형 경쟁업체들이 필요로 하는 막대한 물량을 확보할 필요없이 원자재 부족에 앞서 비축량을 확보할 수 있다는 장점이 있습니다. 


시장조사 업체 피치북 데이터(PitchBook Data)에 따르면, 지난 해, AI 칩 스타트업들은 170건의 거래를 통해 총 99억 달러 규모의 투자금을 조달했으며, 이는 2020년 대비 3배 이상 증가한 수준이라고 합니다. 해당 스타트업에는 AI 및 머신러닝 모델을 최적화하기 위한 AI 칩, 인텔리전트 센서, 장치 및 알고리즘 제작 업체들이 포함됩니다.  


가트너에 따르면, 현재 50개 이상의 스타트업들이 AI에 특화된 칩을 만들고 있으며, 올해 AI 업무를 수행하도록 설계된 칩 매출이 443억 달러로, 이는, 2025년까지 768억 달러에 달할 것으로 전망됩니다. 


한편, 시장조사 전문기관 IDC(International Data Corp)의 컴퓨팅 반도체 리서치 부사장인 셰인 라우(Shane Rau)는 "현재 대부분의 AI 칩 스타트업들이 실질적인 매출을 내기 보다는 투자금으로 운영되고 있다"며, 현재 AI 전용칩 시장이 아직은 초창기라는 점을 암시하기도 했습니다. 



성장 초창기인 AI 전용칩...이전엔 범용칩 활용


현재 가상 비서부터 창고 로봇에 이르기까지 전 산업에 걸친 AI의 사용이 가파르게 증가하고 있는 중으로, 전용칩 부문이 성장세를 보이는 신흥 세력으로 부상한 것인데요. 이전에는 AI 칩 관련 다수 애플리케이션들이 일반적인 컴퓨터 전자제품에서 사용되는 것과 동일한 범용 칩을 계속해서 사용해 왔으며, 현재 AI 시장의 대부분은 원래 게임용으로 설계된 그래픽 프로세서가 점령하고 있기도 합니다. 


WSE-2 칩

출처: 세리브라스 시스템즈


AI 칩 제조업체 세리브라스 시스템즈(Cerebras Systems Inc.)의 공동 설립자이자 CEO인 앤드류 펠드만(Andrew Feldman)은 "AI 전용 칩의 성능이 그래픽칩 대비 실행할 수 있는 계산속도 및 양 측면에서 크게 향상되었다"고 언급했는데요. 최근, 세리브라스는 8인치 실리콘 웨이퍼의 전체 표면을 덮는 사이즈의 칩 'WSE-2'를 공개한 바 있습니다. 세리브라스 측에 따르면, "WSE-2가 시장에서 두 번째로 큰 칩보다 50배 이상 크고, 2조 5,500만 개 더 많은 트랜지스터(transistors)**를 포함하고 있다"며 WSE-2 스펙을 통해 AI 전용칩이 발전을 보이고 있다는 점을  시사했으며, 이어 펠드만은 "이러한 성취는 일반적으로 이익이 몇 퍼센트 수준에 그쳤던 컴퓨터 산업에서 매우 드문 일"이라고 밝혔습니다. 


**트랜지스터(transistors): 전류나 전압흐름을 조절하여 증폭하거나 스위치 역할을 하는 반도체 소자로, 반도체를 접합해 만든 전자회로 구성요소를 의미함. 현대 전자기기를 구성하는 굉장히 중요하고도 흔한 기본 부품중 하나이며, 트랜지스터 개발 이후 더 작고 값싼 라디오, 계산기 컴퓨터 등이 개발되는 등 전자공학의 대변혁을 주도함



대기업의 백로그 현상...결국 AI 전용칩 제작에도 영향


그러나, 피치북의 시니어 애널리스트인 브랜든 버크(Brendan Burke)는 "대형 칩 제조업체들에서 발생하고 있는 백로그가 소규모 회사들의 공급을 제한할 수 있다"고 전했는데요. 이어 "보통 소규모 업체들은 칩을 제조하기 위해 파운드리와 계약을 체결하는 시스템인데, 시간이 촉박할 때 파운드리가 소규모 회사의 주문을 연기하거나 심하면 취소시키는 등 대규모 칩 설계자들에게 특혜를 주는 경향이 있기 때문에 피해로 이어질 수있다고 밝혔습니다. 


2016년에 설립되어 금융 서비스 부문, 데이터 센터 및 자율주행 차량을 위한 칩을 제조하고 있는 AI 칩 스타트업 그로크(Groq Inc.)의 최고 운영 책임자(COO)인 아드리안 멘데스(Adrian Mendes)는 "현재 반도체 파운드리의 대기 시간(lead time)이 2021년 봄 대비 2배 이상 긴 8개월에서 12개월로 연장되고 있다"며 이에 대처하기 위해 2023년에 배송되는 물량에 대한 주문을 받기 시작했다고 전했습니다. 이어, 용량을 확보하기 어려운 상황은 아니라며, 이는 단순히 수요를 예측하고 제품을 준비시키려는 것 뿐으로, 주문이 들어오면 배달할 것이라고 전하며, 공급 이슈에 대처하기 위해 움직이는 모습을 보였습니다. 


한편, AI 전용칩에 대한 투자가 증가하기는 했지만, 공급 이슈가 해결된 것은 아니므로, 공급 부족에 따른 반도체 칩 가격 인상이 전망되고 있는데요. 하버드 비즈니스 스쿨에서 학생들을 가르치는 인텔의 전 임원진인 데이비드 요피(David Yoffie)는 "칩 회로가 있는 기판(substrates) 등을 포함한 이러한 고급(advanced) 소싱은 특히 공급이 부족하고 따라서 비용이 많이든다"고 전했으며, 테크 시장 조사업체인 카운터포인트 리서치(Counterpoint Research)측에 따르면, 반도체 제조에 사용되는 실리콘 웨이퍼의 가격 역시 상승하고 있는 중으로, 칩 타입에 따라 올해 반도체 평균 비용이 5%에서 15% 사이로 증가할 것으로 전망했습니다. 


삼바노바 프로세서 이미지

출처: 삼바노바


AI 칩 스타트업 삼바노바(SambaNova)의 공동 설립자이자 CEO인 로드리고 리앙(Rodrigo Liang)은 "최근, 기판(substrates) 관련 공급 이슈가 있긴 했으나, 일찍 공급량을 확보하여 재고를 보유하고 있다"고 밝혔습니다. 캘리포니아 팔로 알토에 본사를 둔 삼바노바는 GV 및 소프트뱅크 비전 펀드 2를 투자자로 두고 있으며, 지난 11월, 부다페스트의 OTP 은행(OTP BANK)를 위한 슈퍼컴퓨터 시스템을 구축한 바 있습니다. 



나가며


지금까지 AI 전용칩 시장으로 모여든 투자금이 전년대비 3배 증가하는 등 새롭게 성장세를 보이고 있는 AI 전용칩 부문에 대해 알아보았는데요. 보다 광범위하게 전 산업에 걸쳐 AI가 적용될 것으로 예상되는 가운데, 그동안 게임 전용 그래픽 프로세서나 범용칩에 의존했어도 크게 문제가 없었던 AI 관련 칩들이 얼마나 성장할 수 있을 것인지, 어떤 신생 기업들이 탄생할 것인지 혹은 아직까지 반도체 공급 이슈가 해결되지 않은 상황인 점을 고려했을 때 AI 전용칩에 대한 투자 증가가 칩 공급 이슈에 얼마나 긍정적으로 작용할 수 있을지 계속해서 주목해봐야겠습니다. 



출처: WSJ

AI 전용칩 제작 스타트업들에 찾아온 봄...투자 활황

지난 해, 전 세계적인 컴퓨터 칩 부족 사태로 자동차에서 로보틱스 및 가전제품에 이르기까지 핵심 부품인 반도체를 공급받지 못해 어려움을 겪으며 공급망이 마비된 바 있는데요. 현재 전 산업에 걸쳐 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 활용이 가속화되며 AI 칩에 대한 수요 역시 증가하자, 이제 투자자들이 AI 어플리케이션에 사용되는, AI 전용 칩을 제작하는 스타트업들에 수십억 달러를 투자하고 있습니다. 이번 로아 리포트에서는 AI 전용칩의 투자 유치 현황 등을 간략하게 알아보고자 합니다. 



AI 전용칩 주목받는 이유는?...가파른 성장세


인텔(Intel), 엔비디아(Nvidia) 및 AMD 등의 반도체 대기업들은 팬데믹 기간동안 증가한 모든 종류의 반도체에 대한 수요를 따라잡기 위해 경쟁하고 있는 상황으로, 리서치 업체 가트너(Gartner)에 따르면, 지난 해 전 세계 칩 매출은 2020년 대비 25% 증가한 5,835억 달러를 기록했습니다. 업계 리더들에 따르면, 러시아의 우크라이나 침공으로 보다 악화된 글로벌 공급망 혼란이 계속되면서, 대부분의 대형 칩 제조업체들은 해결하는 데 수 년이 걸릴 것으로 예상되는 백로그(backlog)*를 처리하기 바쁘다고 밝혔는데요. 


*백로그(backlog): 개발을 기다리는 프로그램으로 수주 잔량을 의미함. 설계나 개발에 필요한 인적, 기술적 자원이 충분하지 못하여 프로그램 개발이 이루어지지 못하고 보류되어 있는 상황 혹은 시스템 


한편 자연어처리, 딥 러닝, 기타 AI 기술 및 자율주행 차량 등을 지원할 수 있도록 설계된 특수한 목적의 프로세서를 제작하는 AI 전용칩 제작 스타트업들은 지난 해, 대형 칩 제조업체가 직면한 공급망 제약 및 백로그를 피해갈 수 있었기 때문에 투자 호황기를 맞이한 것으로 보여지는데요. AI 칩 스타트업들은 칩 대기업들과는 다르게 소규모 고객 기반보다 예상 가능한 수요를 처리하는 경향이 있으며, 그만큼 대형 경쟁업체들이 필요로 하는 막대한 물량을 확보할 필요없이 원자재 부족에 앞서 비축량을 확보할 수 있다는 장점이 있습니다. 


시장조사 업체 피치북 데이터(PitchBook Data)에 따르면, 지난 해, AI 칩 스타트업들은 170건의 거래를 통해 총 99억 달러 규모의 투자금을 조달했으며, 이는 2020년 대비 3배 이상 증가한 수준이라고 합니다. 해당 스타트업에는 AI 및 머신러닝 모델을 최적화하기 위한 AI 칩, 인텔리전트 센서, 장치 및 알고리즘 제작 업체들이 포함됩니다.  


가트너에 따르면, 현재 50개 이상의 스타트업들이 AI에 특화된 칩을 만들고 있으며, 올해 AI 업무를 수행하도록 설계된 칩 매출이 443억 달러로, 이는, 2025년까지 768억 달러에 달할 것으로 전망됩니다. 


한편, 시장조사 전문기관 IDC(International Data Corp)의 컴퓨팅 반도체 리서치 부사장인 셰인 라우(Shane Rau)는 "현재 대부분의 AI 칩 스타트업들이 실질적인 매출을 내기 보다는 투자금으로 운영되고 있다"며, 현재 AI 전용칩 시장이 아직은 초창기라는 점을 암시하기도 했습니다. 



성장 초창기인 AI 전용칩...이전엔 범용칩 활용


현재 가상 비서부터 창고 로봇에 이르기까지 전 산업에 걸친 AI의 사용이 가파르게 증가하고 있는 중으로, 전용칩 부문이 성장세를 보이는 신흥 세력으로 부상한 것인데요. 이전에는 AI 칩 관련 다수 애플리케이션들이 일반적인 컴퓨터 전자제품에서 사용되는 것과 동일한 범용 칩을 계속해서 사용해 왔으며, 현재 AI 시장의 대부분은 원래 게임용으로 설계된 그래픽 프로세서가 점령하고 있기도 합니다. 


WSE-2 칩

출처: 세리브라스 시스템즈


AI 칩 제조업체 세리브라스 시스템즈(Cerebras Systems Inc.)의 공동 설립자이자 CEO인 앤드류 펠드만(Andrew Feldman)은 "AI 전용 칩의 성능이 그래픽칩 대비 실행할 수 있는 계산속도 및 양 측면에서 크게 향상되었다"고 언급했는데요. 최근, 세리브라스는 8인치 실리콘 웨이퍼의 전체 표면을 덮는 사이즈의 칩 'WSE-2'를 공개한 바 있습니다. 세리브라스 측에 따르면, "WSE-2가 시장에서 두 번째로 큰 칩보다 50배 이상 크고, 2조 5,500만 개 더 많은 트랜지스터(transistors)**를 포함하고 있다"며 WSE-2 스펙을 통해 AI 전용칩이 발전을 보이고 있다는 점을  시사했으며, 이어 펠드만은 "이러한 성취는 일반적으로 이익이 몇 퍼센트 수준에 그쳤던 컴퓨터 산업에서 매우 드문 일"이라고 밝혔습니다. 


**트랜지스터(transistors): 전류나 전압흐름을 조절하여 증폭하거나 스위치 역할을 하는 반도체 소자로, 반도체를 접합해 만든 전자회로 구성요소를 의미함. 현대 전자기기를 구성하는 굉장히 중요하고도 흔한 기본 부품중 하나이며, 트랜지스터 개발 이후 더 작고 값싼 라디오, 계산기 컴퓨터 등이 개발되는 등 전자공학의 대변혁을 주도함



대기업의 백로그 현상...결국 AI 전용칩 제작에도 영향


그러나, 피치북의 시니어 애널리스트인 브랜든 버크(Brendan Burke)는 "대형 칩 제조업체들에서 발생하고 있는 백로그가 소규모 회사들의 공급을 제한할 수 있다"고 전했는데요. 이어 "보통 소규모 업체들은 칩을 제조하기 위해 파운드리와 계약을 체결하는 시스템인데, 시간이 촉박할 때 파운드리가 소규모 회사의 주문을 연기하거나 심하면 취소시키는 등 대규모 칩 설계자들에게 특혜를 주는 경향이 있기 때문에 피해로 이어질 수있다고 밝혔습니다. 


2016년에 설립되어 금융 서비스 부문, 데이터 센터 및 자율주행 차량을 위한 칩을 제조하고 있는 AI 칩 스타트업 그로크(Groq Inc.)의 최고 운영 책임자(COO)인 아드리안 멘데스(Adrian Mendes)는 "현재 반도체 파운드리의 대기 시간(lead time)이 2021년 봄 대비 2배 이상 긴 8개월에서 12개월로 연장되고 있다"며 이에 대처하기 위해 2023년에 배송되는 물량에 대한 주문을 받기 시작했다고 전했습니다. 이어, 용량을 확보하기 어려운 상황은 아니라며, 이는 단순히 수요를 예측하고 제품을 준비시키려는 것 뿐으로, 주문이 들어오면 배달할 것이라고 전하며, 공급 이슈에 대처하기 위해 움직이는 모습을 보였습니다. 


한편, AI 전용칩에 대한 투자가 증가하기는 했지만, 공급 이슈가 해결된 것은 아니므로, 공급 부족에 따른 반도체 칩 가격 인상이 전망되고 있는데요. 하버드 비즈니스 스쿨에서 학생들을 가르치는 인텔의 전 임원진인 데이비드 요피(David Yoffie)는 "칩 회로가 있는 기판(substrates) 등을 포함한 이러한 고급(advanced) 소싱은 특히 공급이 부족하고 따라서 비용이 많이든다"고 전했으며, 테크 시장 조사업체인 카운터포인트 리서치(Counterpoint Research)측에 따르면, 반도체 제조에 사용되는 실리콘 웨이퍼의 가격 역시 상승하고 있는 중으로, 칩 타입에 따라 올해 반도체 평균 비용이 5%에서 15% 사이로 증가할 것으로 전망했습니다. 


삼바노바 프로세서 이미지

출처: 삼바노바


AI 칩 스타트업 삼바노바(SambaNova)의 공동 설립자이자 CEO인 로드리고 리앙(Rodrigo Liang)은 "최근, 기판(substrates) 관련 공급 이슈가 있긴 했으나, 일찍 공급량을 확보하여 재고를 보유하고 있다"고 밝혔습니다. 캘리포니아 팔로 알토에 본사를 둔 삼바노바는 GV 및 소프트뱅크 비전 펀드 2를 투자자로 두고 있으며, 지난 11월, 부다페스트의 OTP 은행(OTP BANK)를 위한 슈퍼컴퓨터 시스템을 구축한 바 있습니다. 



나가며


지금까지 AI 전용칩 시장으로 모여든 투자금이 전년대비 3배 증가하는 등 새롭게 성장세를 보이고 있는 AI 전용칩 부문에 대해 알아보았는데요. 보다 광범위하게 전 산업에 걸쳐 AI가 적용될 것으로 예상되는 가운데, 그동안 게임 전용 그래픽 프로세서나 범용칩에 의존했어도 크게 문제가 없었던 AI 관련 칩들이 얼마나 성장할 수 있을 것인지, 어떤 신생 기업들이 탄생할 것인지 혹은 아직까지 반도체 공급 이슈가 해결되지 않은 상황인 점을 고려했을 때 AI 전용칩에 대한 투자 증가가 칩 공급 이슈에 얼마나 긍정적으로 작용할 수 있을지 계속해서 주목해봐야겠습니다. 



출처: WSJ