슈퍼컴퓨터 시장 80% 민간 독점…구글·메타 등 글로벌 기업과 격차 커져

인공지능(AI) 슈퍼컴퓨터 시장이 오는 2034년 388억 달러(약 53조8700억원) 규모로 성장할 것이라는 보고서가 나왔다. 다만 막대한 전력 소비와 비용 문제, 소수 기업의 시장 독점 등이 해결 과제로 지목됐다.

7일 정보통신산업진흥원(NIPA)의 글로벌 AI 동향 보고서에 따르면, AI 슈퍼컴퓨터 시장이 지난해 65억 달러(약 9조원)에서 올해 78억 달러(약 10조8300억원)로 성장할 전망이다.

민간 기업이 전체 AI 슈퍼컴퓨터 시장의 80%를 차지하며 생태계를 주도하고 있다.

먼저 일론 머스크가 이끄는 xAI의 콜로서스가 첨단 그래픽처리장치(GPU) 20만개를 탑재한 세계 최대 규모 AI 슈퍼컴퓨터로 등장했다. 또 마이크로소프트와 아마존웹서비스(AWS)가 각각 1000억 달러(약 140조원)에 달하는 투자에 나섰다.

오픈AI는 초거대 AI 슈퍼컴퓨터 구축 프로젝트인 '스타게이트'에 4년간 5000억 달러(약 698조원)를 투자하겠다고 했다. 최근 방한한 샘 올트먼 최고경영자(CEO)는 한국 기업과 스타게이트 프로젝트에서 협력할 의사를 밝히기도 했다.

슈퍼컴퓨터용 하드웨어 시장은 트랜지스터 1조개를 탑재한 것으로 추정되는 블랙웰을 출시한 엔비디아가 독점하는 가운데 메타, 마이크로소프트 등 다른 빅테크도 각자 전용 칩 설계에 나서며 추격 중이다.

AI 모델 학습에 필요한 컴퓨팅 비용은 연 4~5배씩 증가하고 있어 오픈AI의 GPT4 모델 학습에 5000만 달러(약 695억원)가 쓰인 데 이어 차세대 모델 학습 비용은 10억 달러(약 1조4000억원)를 초과할 것이라는 전망도 있다.

주요 AI 모델의 71%가 미국에서 개발되는 것으로 집계된 가운데 구글, 메타, 마이크로소프트, 오픈AI, xAI 등 상위 5개 기업이 전 세계 AI 슈퍼 컴퓨팅의 60% 이상을 보유하고 있고 여타 기업과 격차는 더욱 벌어지는 양상이다.

보고서는 “중소기업과 스타트업들은 이러한 기술 격차를 극복하기 위해 클라우드 서비스를 통한 GPU 임대 등 돌파구를 모색하고 있지만 역시 비용 부담이 크다”고 지적했다.

실제 클라우드 서비스로 제공되는 엔비디아 H100 임대료는 2023년 시간당 2달러에서 올해 초 최대 8달러까지 4배 상승했고 1000개 이상 대규모 클러스터의 경우 대기 기간만 수개월이 걸린다.

람바랩스, 코어위브 등 신생 GPU 클라우드 기업이 빠르게 성장하고 있지만 GPU 확보난, 장비 가치 하락 등이 구조적인 어려움으로 지적됐다.

조재학 기자 2jh@etnews.com