[비즈니스포스트] 인공지능 대화형 챗봇 ‘챗GPT(Chat GPT)’가 글로벌 돌풍을 일으키면서 챗봇, 인공지능(AI) 관련 회사들이 수혜기업으로 떠오르고 있다.

하지만 국내 기업에서는 삼성전자와 SK하이닉스가 중장기적으로 인공지능 확산에 가장 큰 수혜를 입을 것이란 분석이 나온다.
 

챗GPT를 계기로 인공지능(AI) 시장이 본격적으로 개화되면 서버에 들어가는 고성능·고용량 메모리반도체 수요가 폭발적으로 성장할 공산이 크기 때문이다.
 
6일 IT업계에 따르면 미국 스타트업 오픈AI가 개발한 인공지능 대화형 챗봇 ‘챗GPT’가 출시 2개월 만에 월간활성이용자수(MAU) 1억 명을 넘어서면서 틱톡(9개월), 인스타그램(30개월) 등의 성장 속도를 훨씬 앞지르고 있다.

인터넷 탄생 이후 20년 동안 이보다 더 빠르게 사용자가 증가한 애플리케이션은 없었다.

월가에서는 챗GPT의 최대 수혜주로 그래픽처리장치(GPU) 기업인 엔비디아를 거론하고 있다.

한 번에 많은 양의 데이터를 학습하고 처리하는 인공지능 딥러닝에서는 동시에 여러 수치 계산을 할 수 있는 GPU가 핵심 부품이기 때문이다.

실제로 챗GPT는 마이크로소프트의 클라우드 서비스인 애저를 활용하고 있으며 애저에 설치된 GPU 대부분은 엔디비아가 설계한 제품이다. 엔비디아 주가는 올해 들어서만 40% 넘게 상승했다.

글로벌 투자은행 UBS는 “챗GPT는 1만 개의 엔비디아 GPU를 활용해 훈련되고 있다”며 “그러나 현재의 시스템에서는 수천만 명의 사용자가 동시에 챗GPT를 사용함에 따라 서비스가 일시적으로 중단되는 등 서버 용량이 충분하지 않다는 것을 보여주고 있다”고 분석했다.

챗GPT와 같은 인공지능 서비스가 더욱 대중화된다면 현재의 서버 규모로는 감당하기 어렵다는 것이다. 게다가 챗GPT를 시작으로 2023년에는 다양한 인공지능 서비스가 상용화될 것이라 기대감도 커지고 있다.

사티야 나델라 마이크로소프트 최고경영자(CEO)는 최근 월스트리트저널과 인터뷰에서 “왜 작년보다 올해 더 사람들이 인공지능에 열광할까? 인공지능 모델이 엄청난 성장을 이뤄냈기 때문”이라며 “챗GPT가 인공지능의 최종 형태는 아니고 앞으로 나올 모델들이 더 많다”고 설명했다.

인공지능 서비스 확대는 자연스럽게 반도체 수요 확대로 이어진다.  

시장조사업체 가트너는 향후 인공지능과 관련된 반도체 시장 규모가 2026년 861억 달러(약 107조 원) 규모까지 커질 것으로 전망했다. 2020년 220억 달러(약 27조 원)에서 4배 정도 커지는 셈이다.
  인공지능 시장 개화는 GPU 뿐만 아니라 메모리반도체 수요 폭증으로 이어질 것으로 관측된다.

특히 챗GPT처럼 실시간으로 수많은 데이터를 연산하려면 메모리반도체 성능과 용량도 높아져야 하기 때문에 128기가바이트 이상의 D램이나 고대역폭메모리(HBM)와 같은 고부가가치 제품 판매가 확대될 공산이 크다.

인공지능 대중화로 빅테크 데이터센터의 DDR5 D램 전환도 빨라질 것으로 기대된다. 인공지능 연산이 복잡해질수록 처리 속도를 높이고 이를 가동하기 위한 전기 사용량을 줄이는 것이 관건이기 때문이다. 
   
차세대 D램인 DDR5는 기존 DDR4보다 속도가 2배가량 빨라지고 전력 소모량은 최대 20% 절감된다.

김영건 미래에셋증권 연구원은 “챗GPT 같은 인공지능의 대중화는 직접적으로는 GPU 수요를, 간접적으로는 D램을 중심으로 하는 메모리 수요를 촉진하는 요인”이라고 분석했다.

게다가 삼성전자와 SK하이닉스가 초점을 맞추고 있는 지능형 메모리반도체 ‘HBM-PIM’도 부각될 것으로 기대된다.

HBM-PIM란 기존에 데이터저장 기능만을 하던 메모리반도체에 연산기능까지 더해 인공지능과 빅데이터 처리분야 등에서 데이터 이동정체 문제를 풀어낼 수 있을 것으로 기대되는 차세대 지능형 반도체다.

기존에 연산기능은 비메모리반도체인 CPU(중앙처리장치)나 GPU(그래픽처리장치)가 담당해왔다. 이 때문에 많은 데이터를 빠르게 처리할 필요성이 높아진 지금의 반도체산업에서는 CPU나 GPU의 중요성이 더 부각됐다.

하지만 CPU나 GPU 같은 비메모리반도체는 저장 기능을 담당하는 메모리반도체와 계속 데이터를 주고받아야 하는데 이 과정에서 병목현상이 발생할 수밖에 없다.

반면 지능형 반도체는 메모리 영역에서 데이터 연산이 가능해 데이터의 이동 거리를 줄일 수 있고 이를 통해 많은 데이터를 더 빠르게 전달할 수 있다. 이는 인공지능 성능 발전에 필요한 학습 시간을 최대한 단축하는 효과를 가져온다.

삼성전자와 SK하이닉스도 챗GPT 열풍에 따른 인공지능 대중화에 상당한 기대감을 보이고 있다.

SK하이닉스는 2월1일 콘퍼런스콜에서 챗GPT에 따른 메모리산업 영향에 대한 질문에 “챗GPT는 결국 인공지능과 관련한 내용이고 대중을 상대로 한 인공지능 활용의 일반화 및 상용화라는 데에서 파급성이 크다는 의미를 둘 수 있다”며 “인공지능은 중장기 성장 엔진이 될 것이고 단기적으로 봐도 일부 고객들이 128기가바이트, DDR5 모듈 주문을 늘리고 있는 것과 무관하지 않다”고 설명했다. 나병현 기자