미국 캘리포니아 주 산타클라라 소재 인텔 본사 /사진:인텔

사진:포인투테크놀로지

AI 무게중심 ‘학습’에서 ‘추론’으로 이동… 인텔, 어닝 서프라이즈 기록하며 부활 예고
엔비디아, GPU 넘어 인터커넥트·CPU 전방위 투자… 시스템 아키텍처 최적화 사활

[대한경제=심화영 기자] AI 반도체 시장을 지배해온 GPU 독주 체제가 중대한 전환점을 맞이했다. AI 인프라의 중심축이 대규모 연산 학습에서 실제 서비스인 ‘추론’으로 이동하면서, 한동안 소외됐던 중앙처리장치(CPU)의 가치가 재조명받고 있기 때문이다. 전통의 CPU 강자 인텔이 화려한 실적을 앞세워 권좌 탈환에 나선 가운데, GPU 절대 강자 엔비디아는 인터커넥트와 CPU 설계 자산까지 영역을 넓히며 수성 전략을 강화하고 있다.

인텔은 올해 1분기 ‘어닝 서프라이즈’를 기록하며 부활의 신호탄을 쏘아 올렸다. 1분기 매출 135억8000만달러(약 20조원), 주당순이익(EPS) 29센트로 시장 전망치를 크게 웃돌았다. 특히 서버용 CPU를 담당하는 데이터센터 부문 매출이 51억달러를 달성하며 전체 실적 반등을 이끌었다.

이러한 반전의 핵심 동력은 AI 처리 수요의 근본적인 변화에 있다. 그동안 시장은 엔비디아 중심의 ‘학습’이 주도했으나, 최근 AI 에이전트와 서비스 배치 등 ‘추론’ 단계가 비중을 높이면서 연산 제어와 데이터 조율에 최적화된 CPU의 역할이 급부상했다. 립부 탄 인텔 CEO는 “AI 추론 확대에 따라 CPU와 GPU의 비중이 과거 1대8 수준에서 향후 대등해지거나 CPU가 추월할 수도 있다”고 전망했다.

엔비디아 역시 이러한 변화를 지켜보고만 있지 않다. 단순한 칩 성능을 넘어 시스템 전반의 최적화가 승부를 가른다는 판단하에, 인터커넥트(연결) 기술과 CPU 설계 영역으로 투자를 대폭 확대하고 있다. 수만 개의 GPU가 병렬로 운용되는 환경에서 데이터 전송 지연을 해결하는 기술이 곧 경쟁력이기 때문이다.

이 과정에서 국내 시스템반도체 스타트업인 포인투테크놀로지가 엔비디아로부터 전략적 투자를 유치하며 존재감을 드러냈다. 국내 반도체 스타트업 중 엔비디아의 직접 투자를 받은 것은 이번이 처음이다. 포인투테크놀로지의 ‘이 튜브(e-Tube)’ 기술은 플라스틱 소재를 활용해 기존 구리나 광케이블보다 전력 소모와 데이터 지연을 획기적으로 줄여, AI 데이터센터의 고질적인 병목 현상을 해결할 핵심 솔루션으로 꼽힌다.

나아가 엔비디아는 개방형 아키텍처인 RISC-V 기반 CPU 설계 기업 사이파이브(SiFive)에도 약 4억달러를 투자하며 CPU 아키텍처 영역까지 영향력을 뻗치고 있다. 이는 데이터 흐름을 제어하는 CPU 설계 자산까지 확보해 GPU-CPU-인터커넥트를 아우르는 ‘엔비디아표 통합 시스템’ 패권을 유지하려는 전략으로 풀이된다.

업계에서는 AI 경쟁의 본질이 단순 연산 성능에서 데이터 이동과 시스템 구조 최적화로 이동하고 있다고 분석한다. 인텔이 ‘CPU의 귀환’을 선언하며 효율 중심의 인프라 재편을 예고한 반면, 엔비디아는 인터커넥트와 새로운 CPU 자산을 선점하며 방어선을 구축하고 있다. 업계 관계자는 “반도체 전쟁의 중심이 단일 칩에서 ‘시스템 전체의 효율’로 이동하고 있다”고 말했다.

심화영ㆍ이계풍 기자 dorothy@

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