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[GAM]엔비디아 독주 흔드는 구글 TPU ② GPU와 차이점 깨알분석

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추론에 최적화, 전문화된 용도
GPU 의존도 완화 해법
대체 보다 AI 칩의 한 축

이 기사는 11월 26일 오후 2시50분 '해외 주식 투자의 도우미' GAM(Global Asset Management)에 출고된 프리미엄 기사입니다. GAM에서 회원 가입을 하면 9000여 해외 종목의 프리미엄 기사를 보실 수 있습니다.

[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 구글의 TPU(Tensor Processing Unit, 텐서처리장치)가 엔비디아(NVDA)의 GPU(그래픽처리장치) 주도의 인공지능(AI) 칩 시장의 판도를 어디까지 흔들 수 있을까.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 소셜 미디어 X를 통해 자사 GPU가 구글의 AI 칩보다 한 세대 앞선다고 주장해 관심을 끌고 있다.

이에 대해 미국 금융 매체 포춘은 최근 빅테크들이 연이어 구글 TPU 채택을 저울질하자 엔비디아가 당혹감을 감추지 못하고 있다고 해석했다.

블룸버그는 구글의 TPU가 거대언어모델(LLM)을 학습, 운영하는 데 엔비디아의 GPU 기반의 AI 가속기와 경쟁할 만한 대안으로 부상하고 있다고 보도했다.

구글이 TPU를 만들어 낸 것은 약 10년 전이다. 검색 서비스의 기능을 강화하고, 효율성을 높이는 데 목적을 둔 칩이었다. 이후 업체는 머신러닝과 AI 용으로 TPU를 발전시켰다.

TPU는 행렬 곱셈 같은 딥러닝 핵심 연산에 특화된 AI 전용 칩이기 때문에 상대적으로 좁고 전문화된 용도에 맞춰졌고, 대신 전력 효율과 비용 측면에서 강점을 지닌 것으로 평가 받는다.

구글은 2013년부터 TPU를 개발해 검색과 클라우드, 제미나이(Gemini)를 포함한 자체 AI 모델에 접목했고, AI 팀의 피드백을 칩 설계에 반영하는 형태로 칩과 소프트웨어, AI 모델을 함께 진화시켰다.

알파벳 시가총액 추이 [자료=블룸버그]

업체는 최신 아이언우드(Ironwood) TPU가 수냉식, 추론에 최적화돼 있다고 밝혔다. 또 256개에서 9216개에 이르는 칩으로 구성된 거대한 팟(pod)으로 제공된다고 설명한다.

엔비디아의 GPU는 본래 게임 그래픽용으로 개발된 범용 병렬 연산 칩이고, 수 천 개의 코어로 여러 작업을 동시에 처리해 다양한 AI 작업에 유연하게 쓰인다는 강점을 지니고 있다.

작은 연산들을 대량으로 병렬 처리하는 능력을 강점으로 하는 GPU는 오늘날 AI와 잘 맞고, 엔비디아는 GPU를 CUDA라는 소프트웨어 플랫폼과 함께 묶어 거대한 생태계를 만들었다.

구글 TPU v4 팟 [사진=업체 제공]

삭소은행은 보고서를 내고 투자자 관점에서 두 가지 칩의 중요한 차이는 유연성과 통제력이라고 주장했다.

엔비디아의 GPU는 범용 가속기이기 때문에 여러 벤더에게서 구매해 여러 시스템에 탑재하고, 여러 프레임워크에서 쓸 수 있는 반면 TPU는 텐서플로(TensorFlow)나 JAX 등 구글 도구와 강하게 결합돼 있어 대부분 구글 클라우드 안에서 사용된다.

엔비디아는 칩을 판매하는 사업자인 데 반해 알파벳은 칩과 데이터센터, 클라우드 서비스를 모두 소유한 소위 '풀 스택' 사업자다. 고객들이 구글 클라우드 안에서 제3자의 GPU 대신 TPU를 선택하면 AI에 쓰이는 자금 중 더 많은 몫이 알파벳 안에 남게 되고, 이는 헤드라인 매출보다 수익성에 더 직접적인 영향을 미친다고 삭소은행은 설명한다.

투자자들의 관심은 알파벳의 TPU가 엔비디아의 GPU 독주를 무너뜨릴 수 있을 것인지 여부다. 삭소은행은 상당한 가능성을 실었다.

알파벳이 TPU 프로그램을 여러 세대에 걸쳐 발전시켰고, 특히 최신 TPU v5p는 대규모 모델 학습용 'AI 하이퍼컴퓨터'의 기반이 됐다. 아울러 아이언우드 TPU는 대량 추론을 빠르고 저렴하게 처리하는 데 강한 성능을 보인다.

업체는 TPU와 별도로 악시온(Axion)이라는 커스텀 Arm 기반 데이터센터 CPU도 만들었는데 두 가지를 함께 사용하면서 데이터센터 전체를 자체 설계 칩 중심으로 최적화할 수 있게 됐다. 엔비디아 뿐 아니라 인텔과 AMD(AMD) 등 외부 칩 업체에 대한 의존도를 낮췄다는 얘기다.

TPU v5e 인스턴스는 유사한 추론 솔루션 대비 달러 당 AI 성능이 약 4배까지 나오는 것으로 보고됐다. V6e 관련 사례에서는 엔비디아 GPU 기반에서 TPU로 옮긴 워크로드의 추론 비용이 50~65% 절감됐다는 보고도 나왔다.

삭소은행은 이번 보고서에서 "유연성을 중시하거나 TPU에 최적화되지 않은 소프트웨어 스택을 사용하는 업체들에게 엔비디아의 GPU가 여전히 '안전한 기본값'으로 남아 있어 엔비디아의 시대가 조만간 끝날 것으로 보기는 어렵다"며 "하지만 알파벳 뿐 아니라 아마존(AMZN)과 마이크로소프트(MSFT) 등 이른바 하이퍼스케일러들이 자체 가속기를 설계하면서 엔비디아에 대한 협상력이 커졌고, 자체 칩과 제3자 GPU 사이에서 워크로드를 조정하며 가격과 공급 측면에서 유리한 위치를 차지할 수 있게 됐다"고 전했다.

보고서는 또 "알파벳의 경우 검색과 지도, 유튜브, 포토, 제미나이 등 이미 거대한 제품군에 TPU를 접목했고, 이는 단순히 '새로운 비즈니스'가 아니라 기존의 해자를 더욱 깊게 만드는 효과를 내고 있다"며 "지난 3분기 워렌 버핏의 버크셔 해서웨이가 알파벳 주식을 매입한 것도 이 같은 맥락일 것"이라고 설명했다.

엔비디아에 드물게 '매도' 투자 의견을 제시한 씨포트증권의 제이 골드버그 애널리스트는 최근 보고서를 내고 "구글 TPU가 AI에 필요 없는 일반 기능을 칩에서 과감하게 덜어내 효율성을 높였다"며 "세대가 거듭되면서 성능과 전력 효율을 동시에 끌어올려 운영 비용을 낮췄다"고 호평했다.

보도에 따르면 오픈AI 공동 창업자 일리야 수츠케버가 만든 세이프 수퍼인텔리전스와 세일즈포스(CRM), 이미지 생성 서비스 미드저니, 생성형 AI 업체 앤스로픽 등이 TPU를 사용하고 있다.

특히 앤스로픽은 지난 10월 공개된 딜을 통해 최대 100만개 수준의 TPU에 접근할 수 있고, 1기가와트를 넘는 구글 컴퓨팅 파워를 제공받을 수 있게 됐다.

이어 메타 플랫폼스(META)가 2027년부터 데이터센터에 구글 TPU 사용을 논의중이라는 보도가 나오는 등 IT 업계에 TPU 채택이 확산되는 모양새다.

TPU를 사용하려면 구글 클라우드에서 연산 자원을 임대해야 하지만 앤스로픽 딜을 계기로 이른바 '네오 클라우드(소형 AI 클라우드)'로 확장될 가능성이 열렸다는 분석이 나온다.

고가의 가격 부담과 공급 불안정으로 인해 엔비디아의 GPU 의존도를 완화할 대안을 찾는 기업들에게 TPU가 매력적인 보완제라는 평가다.

블룸버그는 AI 칩 시장의 현실적인 시나리오로 알파벳의 TPU가 엔비디아의 GPU를 완전히 대체하기보다 바스켓의 한 축을 이루는 그림이 전개될 것으로 예상한다.

누구도 TPU를 포함한 다른 칩이 엔비디아의 GPU를 완전히 대체할 수 있다고 보지 않고, 구글 역시 같은 목소리를 낸다는 것. 모델과 알고리즘이 자주 바뀌는 환경에서 범용성이 높은 GPU가 여전히 더 유리하고, 젠슨 황의 주장대로 엔비디아가 '한 세대 앞서 있다'는 평가에 설득력이 실린다는 얘기다.

TPU의 가장 현실적인 위치는 AI 인프라 바스켓 안에서 중요한 한 축을 이루면서 특정 워크로드와 비용 구조 측면에서 강점을 살리며 성장하는 것이라고 블룸버그는 강조한다.

다만, 투자자 입장에서 엔비디아의 독점적 입지에 균열이 생기면서 성장이 둔화될 가능성이 지난 5년간 1241% 폭등한 주가에 부담으로 작용할 수 있다는 지적이다.

 

shhwang@newspim.com

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정부, 웨스팅하우스 지분투자 추진 [서울=뉴스핌] 이나영 기자 설희 인턴기자= 정부가 미국 내 대형 원전 건설과 미국 원전 원천기술 기업 '웨스팅하우스' 지분 투자를 대미 전략투자 후속 사업으로 추진하면서 국내 원전 상장사의 실제 사업 참여 범위에 관심이 쏠리고 있다. 웨스팅하우스 지분율과 신규 원전 노형이 아직 확정되지 않은 만큼 시장에서는 지분 투자 자체보다 국내 업체가 설계와 설계·조달·시공(EPC), 주기기와 보조기기에서 얼마나 구체적인 사업권을 확보하는지가 향후 수주를 가를 변수로 꼽힌다. ◆ 지분보다 사업권…韓 역할 명문화 관건 23일 산업통상부와 국회 등에 따르면 정부는 미국 내 대형 원전 8기 건설을 후속 대미 투자 프로젝트로 추진하고 있다. 웨스팅하우스 지분은 미국 측과 5~10% 수준에서 협상 중이다. 미국 신규 원전 8기 가운데 웨스팅하우스의 AP1000 6기와 한국이 개발한 APR1400 2기로 구성하는 방안은 아직 합의되지 않았다. [AI 일러스트=설희 기자] 증권가에서는 지분율 자체보다 향후 미국 원전 사업에서 국내 기업이 실제로 확보할 사업 범위를 핵심 변수로 보고 있다. 특히 AP1000 사업에서는 과거 공급 이력과 웨스팅하우스와의 기존 협력관계가 신규 수주로 이어지는지가 상장사별 실적을 가를 요인으로 거론된다. 기업별로는 두산에너빌리티가 AP1000 핵심 주기기 공급 실적을 보유하고 있으며, 비에이치아이도 원전 보조기기(BOP) 공급 이력을 갖고 있다. 현대건설은 웨스팅하우스와 설계·조달·시공(EPC) 협력관계를 구축하고 있어 향후 미국 원전 사업 구체화 과정에서 실제 수주로 연결될 가능성이 주목된다. 장문준 KB증권 연구원은 "올해 하반기~2027년이 원전투자에 있어 가장 중요한 구간"이라고 평가했다. 장 연구원은 미국 에너지부의 공급망 금융지원과 한국의 대미 원전 투자 구체화가 맞물리면서 미국 원전 관련 프로젝트의 진전이 이어질 것으로 전망했다. ◆ 두산에너빌리티, 美 AP1000 주기기 공급…추가 물량 기대 두산에너빌리티는 미국 AP1000 공급망에서 직접적인 납품 실적을 보유하고 있다. 미국 보글과 V.C.서머 AP1000에 원자로용기와 증기발생기를 공급한 경험이 있어 신규 미국 원전 사업에서도 기존 공급망을 기반으로 한 추가 수주 가능성이 거론된다. 김태형 미래에셋증권 연구원은 "한국전력의 웨스팅하우스 인수 시 AP1000 사업에서도 원자로용기(RV)·증기발생기(SG) 외 추가 공급 범위(Scope) 발주를 기대한다"고 분석했다. 이어 "대미투자 자금 집행에 따라 공기 단축 위해 동사가 생산하는 장납기 품목에 대해 선발주를 예상한다"고 전망했다. 경남 창원 두산에너빌리티 본사 전경. [사진=두산에너빌리티] 원자로용기와 증기발생기는 제작기간이 긴 핵심 주기기다. 미래에셋증권은 대미 원전 투자 과정에서 기존 원자로용기와 증기발생기뿐 아니라 추가 기자재까지 두산에너빌리티의 공급 범위가 확대될 가능성에 주목했다. 정혜정 KB증권 연구원도 미국 에너지부(DOE)의 금융지원으로 장납기 기자재 발주 시점이 앞당겨질 수 있다고 봤다. 정 연구원은 "지난 6월 DOE가 발표한 장납기 기자재 조달 대출 프로그램에 따라 최종투자결정(FID) 이전 주요 기자재 발주가 가능해졌다"며 "AP1000 핵심 장납기 기자재 공급업체인 두산에너빌리티의 수주가 당겨지면서 원전 기자재 생산이 본격화될 것으로 예상한다"고 밝혔다. 특히 KB증권은 향후 가장 먼저 나올 대형원전 기자재 발주 대상으로 웨스팅하우스와 미국 전력사업자가 구성하는 특수목적법인(SPV)의 장납기 기자재를 제시했다. 이에 따라 증권가에서는 미국 신규 원전 사업이 구체화될 경우 두산에너빌리티가 다른 원전 밸류체인 업체보다 먼저 수주를 가시화할 가능성이 있다는 전망이 나온다. ◆ 현대건설, 웨스팅과 EPC 협력…美 사업 확대 기대 현대건설은 기자재가 아닌 EPC 분야에서 웨스팅하우스와 직접적인 협력관계를 구축하고 있다. 현대건설은 지난 2022년 웨스팅하우스와 AP1000 글로벌 사업 공동 참여를 위한 전략적 협약을 체결하고 향후 프로젝트별 계약을 통해 EPC 분야 우선 참여 협상권을 확보했다. 이후 웨스팅하우스와의 협력은 실제 해외 프로젝트로 이어지고 있다. 현대건설은 2024년 불가리아 코즐로두이 원전 설계계약을 시작으로 슬로베니아 원전 타당성조사, 핀란드 원전 사전업무착수 계약에 참여했으며 미국 페르미 아메리카의 프로젝트 매터도어에서는 기본설계(FEED)를 수행하고 있다. 현대건설과 미국 웨스팅하우스가 공동으로 글로벌 확대 추진 중인 대형원전 AP1000 조감도. [사진=현대건설] 증권가에서는 이 같은 파트너십을 현대건설의 미국 원전 진출 경쟁력으로 평가한다. 장문준 KB증권 연구원은 "웨스팅하우스 노형의 경우 벡텔과 함께 핵심 건설 파트너로 자리매김하고 있다"며 "머지않아 원전 영역에서 실질적 수주와 착공이 이뤄질 것으로 기대한다"고 전망했다. 배세호 iM증권 연구원은 "미국 에너지부(DOE)의 금융 지원, 웨스팅하우스와 잠재적 파트너들과의 의향서(LOI), 그리고 한국의 대미투자 가능성 등을 감안 시 미국 내 원전 프로젝트가 조만간 구체화될 가능성이 높다"며 "이 경우 현대건설의 미국 원전 프로젝트 참여 가시성도 보다 분명해질 것으로 예상된다"고 분석했다. 김도엽 유안타증권 연구원은 "대형원전은 팀코리아 및 웨스팅하우스 파이프라인을 동시에 보유하고 있다"며 "불가리아 AP1000 대형원전은 하반기 중 엔지니어링 서비스 계약(ESC) 2차 계약 체결이 기대된다"고 내다봤다. ◆ BHI, 美 AP1000 복수기 공급…BOP 수주 주목 비에이치아이도 미국 AP1000 공급 실적을 갖고 있다. 비에이치아이는 발전용 설비를 설계·제작하는 에너지 인프라 기업으로, 주력 제품인 배열회수보일러(HRSG)와 함께 원자력발전 보조기기(BOP)를 공급하고 있다. 미국 보글과 V.C.서머 AP1000에는 복수기를 공급한 이력이 있다. 원전 BOP는 아직 전체 매출에서 차지하는 비중이 크지 않다. 리딩투자증권이 제시한 올해 2분기 기준 매출 구성은 HRSG가 65%로 가장 높고 보일러 22%, BOP 5%, 기타 8% 순이다. 미국 신규 원전 발주가 본격화될 경우 현재 비중이 낮은 BOP 사업이 추가 성장 축으로 확대될 가능성이 주목된다. 비에이치아이 로고. [사진=비에이치아이] 한제윤 리딩투자증권 연구원은 비에이치아이의 수주 흐름과 관련해 "연간 신규 수주는 올해도 1조원을 상회할 전망이다"고 분석했다. 올해 상반기 HRSG 신규 수주는 약 5000억원이며, 하반기에도 약 4000억원 이상의 프로젝트가 수주 대기 중인 것으로 추산했다. 한 연구원은 미국 텍사스에서 추진되는 대미 투자 1호 가스복합화력발전 사업과 관련해서도 비에이치아이의 직접적인 수혜가 기대된다고 밝혔다. HRSG 8~10기 발주를 가정할 경우 잠재 수주 규모를 약 4000억~5000억원으로 추정했으며 과거 미국 칼파인(Calpine)에 HRSG를 공급한 이력이 있다는 점도 수혜 가능성을 높이는 요인으로 제시했다. 조재원 키움증권 연구원도 대미 투자에 따른 미국 사업 확대 가능성에 주목했다. 조 연구원은 "미국 시장 진입이 현실화될 경우, 추가적인 멀티플 확장을 기대한다"며 비에이치아이가 미국 사업에 진입할 경우 기존 국내와 아시아 중심의 사업 지역을 북미로 확대할 수 있다는 설명이다. winter1004@newspim.com 2026-09-23 13:24
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추가은, 女공기권총 10m 금메달 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 한국 사격의 에이스 추가은(임실군청)이 눈부신 총성을 울리며 이번 대회 한국 선수단에 일곱 번째 금메달을 선사했다. 한국 사격이 거둔 첫 번째 금메달이다. 세계랭킹 23위 추가은은 일본 도요타시 아이치 종합사격장에서 열린 여자 10m 공기권총 개인전 결선에서 246.3점을 쏴 셴이야오(중국)를 무려 5.0점 차로 따돌리고 정상에 올랐다. 추가은은 고니시 유카리가 2017년 세운 결선 아시아 기록(245.3점)과 팔락(인도)이 항저우 대회에서 세운 아시안게임 기록(242.1점)을 모두 갈아치우는 기력을 발휘했다. 조라나 아루노비치가 세운 세계기록(246.9점)에도 불과 0.6점 모자란 엄청난 기록이다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 추가은. [사진=대한사격연맹] 2026.09.23 psoq1337@newspim.com 앞서 열린 본선에서도 추가은의 활약은 빛났다. 추가은은 582점(엑스텐 19개)을 기록해 종전 아시안게임 본선 기록을 1점 경신하며 전체 1위로 결선에 올랐다. 김보미(부산시청), 오예진(IBK기업은행)과 함께 나선 단체전에서도 1,730점을 합작해 값진 은메달을 목에 걸었다. 한국이 이 종목 단체전에서 메달을 획득한 것은 2010년 광저우 대회 이후 16년 만이다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 추가은. [사진=대한사격연맹] 2026.09.23 psoq1337@newspim.com 다만 김보미와 오예진은 각각 574점(엑스텐 22개, 20개)으로 10위와 12위를 기록해 8위까지 주어지는 결선행 티켓을 아쉽게 놓쳤다. 두 선수 모두 8위와 1점 차에 불과해 아쉬움을 삼켰다. 홀로 결선 무대에 선 추가은은 흔들림 없는 집중력을 발휘했다. 결선 첫 번째 스테이지 첫 발을 10.1점으로 기분 좋게 출발한 그는 네 발을 모두 10점대 언저리에 맞추며 51.8점으로 단숨에 선두에 올랐다. 두 번째 시리즈 초반 주춤하기도 했으나 10.3점으로 마무리하며 청연칭, 셴이야오, 장란신 등을 제치고 1위를 굳건히 지켰다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 추가은. [사진=대한사격연맹] 2026.09.23 psoq1337@newspim.com 본격적으로 한 명씩 탈락하는 엘리미네이션 스테이지에 접어들면서 추가은의 독주가 시작됐다. 10.1점과 10.7점을 연달아 꽂아 넣은 뒤, 두 번째 시리즈에서는 10.8점과 10.7점에 적중하며 143.9점을 기록해 2위 셴이야오와의 격차를 벌렸다. 세 번째 시리즈가 끝난 뒤 격차는 더욱 벌어졌고, 다른 선수들이 실수를 연발하는 사이 추가은은 더욱 달아났다. 셴이야오에 4.1점 앞선 상황에서 맞이한 마지막 시리즈에서도 10.6점과 9.8점에 적중하며 완벽하게 우승을 확정 지었다. psoq1337@newspim.com 2026-09-23 13:16
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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