엔비디아·오픈AI '140兆 동맹'…HBM 장악한 SK·삼성도 훈풍

엔비디아가 챗GPT를 개발한 오픈AI와 전략적 동맹을 맺었다. 엔비디아가 오픈AI에 인공지능(AI) 가속기를 제공하고, 그 대가로 오픈AI 지분을 받는 방식이다.

업계에선 세계 최대 AI 인프라 기업과 생성형 AI 시장의 최강자가 손잡은 만큼 AI 시장에서 두 기업의 힘이 한층 세질 것으로 내다보고 있다. 엔비디아와 오픈AI가 구축하는 대규모 AI 인프라에는 D램과 낸드플래시가 대거 들어가는 만큼 ‘메모리 반도체 슈퍼사이클’이 장기화할 것이라는 전망이 나온다.

◇ 10GW 규모 데이터센터

엔비디아는 22일(현지시간) 오픈AI에 최대 1000억달러(약 140조원)를 투자할 계획이라고 밝혔다. 투자금의 대부분은 오픈AI의 인프라 구축에 투입된다. 엔비디아는 오픈AI에 AI가속기 400만~500만 개를 제공해 순간 최대 10기가와트(GW) 규모의 전력을 쓸 수 있는 초대형 AI데이터센터를 구축한다. 엔비디아가 제공하는 AI가속기 규모는 지난해 전체 출하량의 두 배에 이른다. 두 기업이 구축하는 AI데이터센터는 내년 하반기 가동된다.

엔비디아는 이번 거래를 통해 오픈AI 지분을 받게 된다. 오픈AI의 기업가치가 5000억달러(약 700조원) 수준인 만큼 엔비디아가 최대 20% 지분을 가져갈 것으로 업계는 파악하고 있다.

이번 동맹으로 엔비디아와 오픈AI는 서로 약점을 보완하며 ‘윈윈’할 계기를 마련했다. 엔비디아는 AI 인프라 기업을 넘어 생성형 AI 서비스로 영역을 확장한다. 구글, 아마존, 메타 등에 비해 자금력이 달리던 오픈AI는 목돈이 들어가는 AI 서비스 고도화 속도를 끌어올릴 수 있게 됐다.

젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 “엔비디아와 오픈AI는 지난 10년간 서로 도우며 DGX슈퍼컴퓨터부터 챗GPT까지 돌파구를 만들어냈다”며 “이번 파트너십은 다음 도약을 의미한다”고 강조했다. 샘 올트먼 오픈AI CEO는 “엔비디아와 함께 인프라를 구축해 새로운 AI 혁신을 창출할 것”이라고 말했다.

◇ 엔비디아 사상 최고가 경신

투자금은 단계적으로 투입된다. 우선 100억달러를 투자해 내년 하반기 1GW 규모 데이터센터를 구축한다. 1단계 투자에는 엔비디아 차세대 AI가속기인 ‘베라 루빈’이 들어간다. 협력 소식이 발표된 이날 엔비디아 주가는 전 거래일 대비 3.97% 오르며 사상 최고가를 갈아치웠다. 경쟁사인 브로드컴 주가는 1.61% 내렸다.

엔비디아는 최대 고객 중 하나인 오픈AI를 잡으면서 AI가속기 시장 지배력을 더 강화할 수 있게 됐다. 오픈AI가 엔비디아의 AI가속기 사용을 늘리면 브로드컴, AMD 등 경쟁사의 AI가속기 판매는 타격을 받기 때문이다.

삼성전자, SK하이닉스 등 국내 반도체 업계도 수혜가 예상된다. 대규모 AI데이터센터를 구축하면 고대역폭메모리(HBM), 솔리드스테이트드라이브(SSD) 등 고성능 AI 반도체 수요가 늘어나서다. HBM은 AI 서버 원가의 20~25%를 차지하는 핵심 부품으로, 영업이익률이 50%에 이르는 고부가가치 제품이다.

내년 하반기 출시되는 루빈에는 HBM4(6세대)가 8개, 2027년 나오는 루빈 울트라에는 HBM4E(7세대) 16개가 들어간다. 현재 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론은 내년 HBM 공급 물량과 가격을 두고 협상을 벌이고 있다. 엔비디아 물량을 얼마나 많이 확보하느냐에 따라 메모리업계 순위가 갈린다.

박의명 기자 uimyung@hankyung.com