[비즈니스포스트] 중국 화웨이의 인공지능(AI) 칩과 이를 탑재한 서버 시스템이 엔비디아의 ‘블랙웰(GB200)’을 탑재한 서버와 경쟁할만한 수준으로 올라왔다는 분석이 나왔다.

각 AI 그래픽처리장치(GPU)의 성능은 엔비디아의 3분의1 수준이지만, AI 칩을 대량으로 탑재해 AI 서버의 성능을 끌어올린 것으로 파악된다.

화웨이는 AI 칩 ‘어센드910C’에 삼성전자의 고대역폭메모리(HBM)을 사용한 것으로 파악되며, 중국에 총 1300만 개 이상의 HBM을 공급한 것으로 파악된다.

16일 반도체 전문 분석업체 세미아날라시스에 따르면 화웨이의 AI 칩 ‘어센드910C’를 탑재한 ‘클라우드매트릭스384’ 서버 시스템의 성능이 엔비디아의 블랙웰 GB200을 탑재한 서버의 성능과 비견될 수준으로 올라온 것으로 보인다.

AI 서버는 AI 칩을 하나의 ‘랙’으로 묶어 만들어낸다. 서버랙을 대량으로 구성하게 되면 AI 서버 시스템이 구성된다.

클라우드매트릭스384 시스템에는 384개의 어센드910C AI 칩이 탑재돼 있다.

화웨이의 단일 어센드910C 칩은 엔비디아의 블랙웰 GB200보다 3분의1 수준의 성능을 나타내지만, AI 칩을 대량으로 탑재한 화웨이의 AI 서버 시스템 성능은 엔비디아를 넘어선 것으로 분석된다.

세미아날라시스에 따르면 클라우드매트릭스384 시스템은 300 플롭스(PFLOP)의 고밀도 컴퓨팅을 제공한다. 엔비디아의 블랙웰 서버인 ‘GB200 NVL72’의 컴퓨팅 성능인 180 플롭스와 비교해 1.7배 높은 수치다. 

플롭스는 컴퓨터의 성능을 수치로 나타낼 때 주로 사용되는 단위이다. 초당 부동소수점 연산이라는 의미로 컴퓨터가 1초 동안 수행할 수 있는 부동소수점 연산 횟수를 기준으로 삼는다.

게다가 클라우드매트릭스384의 총 메모리 용량은 49.2TB로 GB200 NVL72의 18.8TB보다 3.6배 이상 높다. 메모리 대역폭도 1229TB/s로 GB GB200 NVL72보다 2.1배 크다. 

세미아날라시스 측은 “화웨이와 중국은 이제 엔비디아를 능가하는 AI 시스템 역량을 갖추게 됐다”고 분석했다.

다만 화웨이의 AI 칩을 대량으로 탑재하는 방식은 전력효율이 낮아지는 단점이 존재한다.

클라우드매트릭스384는 엔비디아의 GB200 NVL72보다 3.9배의 많은 전력이 필요하고, 플롭스당 전력은 2.3배, 메모리 대역폭 당 전력은 1.8배, HBM 메모리 용량 당 전력은 1.1배 더 나쁘다.

그러나 중국에게 전력은 큰 문제가 아니다.

세미아날라시스는 “서구 사회에서는 AI의 전력이 제한적이라는 말이 흔히 나오지만 , 중국에서는 정반대”라며 “중국은 태양광, 수력, 풍력 발전 설비도 세계 최대 규모로 보유하고 있으며, 현재 원자력 발전 설비 도입에서도 선두를 달리고 있다”고 설명했다.

삼성전자는 화웨이의 AI 칩 제작에 필요한 HBM을 대량으로 공급해 온 것으로 파악된다.

세미아날라시스에 따르면 삼성전자는 미국의 중국 수출 규제가 발효되기 전 1300만 개의 HBM을 공급한 것으로 파악된다. 

게다가 여전히 규제 대상인 HBM은 중국으로 우회 수출되고 있는 것으로 보인다. HBM 수출 금지 조치는 미가공 HBM 패키지에만 적용되기 때문이다. HBM이 포함된 반도체는 플롭스 수치 규정을 초과하지 않는 한 여전히 중국 판매가 가능하다.

‘코아시아 일렉트로닉스’는 중화권에 삼성전자의 HBM을 독점 공급하고 있는 것으로 알려졌다. 중국 기업들은 패키징이 된 반도체에서 HBM을 따로 분리하는 ‘디솔더링’ 기술을 사용해 HBM을 확보한 것으로 추정된다.

삼성전자는 화웨이 외에 바이두에도 AI 칩 관련 서비스와 HBM을 제공하고 있는 것으로 추정된다.

영국 파이낸셜타임스에 따르면 삼성전자는 바이두가 올해 2월 출시한 AI 칩인 ‘코어 P800’을 생산하기 위해 쿤룬에 파운드리 서비스를 제공한 것으로 알려졌다. 해당 칩에는 삼성전자의 HBM도 탑재됐다.

지미 굿리치 랜드연구소 수석 고문은 “중국 기업은 SK하이닉스의 HBM을 살 기회조차 없다”며 “SK하이닉스 HBM은 엔비디아, AMD, 브로드컴과 같은 미국 AI 칩 업체가 모두 매수했기 때문”이라고 말했다.

다만 미국의 반도체 규제가 더욱 강화되는 상황에서 삼성전자의 중국 HBM 수출이 이어질지는 미지수다.

트럼프 행정부는 15일(현지시각) 엔비디아의 중국용 AI 칩 ‘H20’의 수출 규제를 적용했다. 화웨이의 AI 서버 시스템 성능이 강화되는 상황에서, 트럼프 행정부는 추가 규제를 선택할 가능성도 높다. 

굿리치 고문은 “삼성전자가 바이두에 매우 경쟁력 있는 칩을 제공한다는 것은 미국의 규제 강화 필요성을 제기한다”며 “미국이 기다릴수록 이같은 칩이 중국을 위해 더 많이 생산될 것”이라고 주장했다. 김호현 기자