2025년 OpenAI 브로드컴 맞손…AI 반도체 10GW 직접 설계 'Nvidia 넘을까?'

2025년 현재, OpenAI와 Broadcom이 진행 중인 10기가와트급 AI 반도체 협업이 AI 산업에 대대적인 파장을 일으키고 있습니다. OpenAI는 기존 Nvidia, AMD 칩에 더해 자체 설계한 AI 가속기를 본격적으로 도입하며, 전례 없는 컴퓨팅 인프라 구축에 속도를 내고 있습니다.

OpenAI와 Broadcom, '문명 운영체제' 세대를 만든다

OpenAI 최고경영자 샘 올트먼과 브로드컴 CEO, 그리고 OpenAI 공동창업자 그렉 브록만은 "이번 공동 프로젝트는 인류 역사상 가장 거대한 산업 프로젝트"라고 강조했습니다. "우리가 구축 중인 인프라는 문명의 새로운 운영체제"라는 표현까지 직접 사용했습니다. 2024년부터 약 18개월간 두 기업이 설계해온 이 AI 칩은 단순한 반도체 이상을 지향합니다. 모델 추론(인퍼런스) 환경에 최적화된 전용 아키텍처를 반영하기 위해 "계산 집약적인 작업에 완전히 맞춘 칩"을 목표로 삼았습니다.

샘 올트먼의 설명에 따르면, 전례 없는 10기가와트 규모의 칩 시스템을 2026년경부터 실제로 대규모로 배치하게 됩니다. 이 인프라는 최신 생성 AI 모델들의 연산 수요 폭증에 대응하기 위한 방안이며, "지금껏 세상에 없던 엄청난 수준의 컴퓨팅 파워"라고 강조하였습니다. 최적화를 통해 모델 속도, 비용, 성능 모두 기존 대비 크게 개선할 수 있다는 기대를 내비쳤습니다.

직접 설계, AI 모델 활용으로 혁신 속도 가속

OpenAI와 Broadcom의 협력 과정에서 특징적으로 언급된 부분은 AI 모델 자체를 활용한 칩 설계 최적화입니다. 그렉 브록만은 실제로 "기존 사람 엔지니어들이 한 달간 작업할 최적화 목록 20개를, 모델이 단숨에 검증해냈다"고 밝혔습니다. 즉, 자체 개발한 생성 AI 모델을 반도체 컴포넌트 설계에 적용해 작업 효율성을 크게 끌어올렸다는 것입니다. 브로드컴 CEO 역시 "최신 반도체 공정과 시스템 설계 역량을 총동원하고 있다"고 밝혔으며, "단순히 칩만이 아니라 서버, 전체 시스템의 복잡성을 극복하며 차세대 솔루션을 만들고 있다"고 밝혔습니다.

중요한 점은, 단일 칩이나 특정 하드웨어를 넘어서 아키텍처·소프트웨어·시스템을 모두 통합적으로 설계하여 엄청난 효율성 향상을 달성하고자 한다는 철학입니다. 실제로 OpenAI 내부에서는 "성능이 오를수록, 가격이 내려갈수록, 수요는 상상 이상으로 폭증한다"고 밝히며, 컴퓨팅 성능과 시장 수요가 끝없이 상승하는 구조임을 설명했습니다.

"거대한 투자, 자금 조달 방식 논란"…AI 버블에 대한 냉정한 진단

이번 프로젝트가 주목받는 또 다른 이유는 거대 자본 투자와 자금 조달 방식입니다. 파이낸셜타임스 조사에 따르면 OpenAI의 칩·데이터센터 계약 규모가 1조 달러를 넘어섰으며, 이번 추가 주문에만 3500억~5000억 달러가 추가 투입될 전망입니다. 대형 거래 상당수가 '머천트 파이낸스' 방식으로 진행되고 있습니다. 즉, 칩이나 시스템을 공급하는 판매자가 직접 금융을 지원하는 '순환적 구조'가 확산되고 있습니다.

이러한 흐름은 시장 내에 'AI 버블' 논란을 일으키고 있습니다. 전 인텔 CEO는 "현재 명백한 AI 붐"이며, "엄청난 레버리지와 자본이 유입되지만 수익 창출은 아직 본격화되지 않았다"고 밝혔습니다. 산업 전체가 AI 중심으로 급격히 전환되고 있고, 인터넷·서비스 산업 자체를 대체하는 거대한 변혁이 도래하고 있다고 진단했습니다.

2030년, AI 데이터센터 효율·기술 패러다임 대격변 예고

전 인텔 CEO는 동시에 "시장 과열 위험은 분명 존재한다"고 경고했습니다. 그러나 "2020년대 후반에는 AI 데이터센터 전력 효율이 100배 개선되는 등의 파괴적 기술이 본격적으로 도입될 것"이라는 전망을 공유했습니다. 스노캡(Snowcap) 등 신기술로 기존 기가와트급 데이터센터가 10메가와트로 같은 성능을 구현 가능할 것이라고도 밝혔습니다. 이러한 기술 패러다임 전환이 올해부터 급격히 진전될 것임을 시사하며, "AI 산업의 대전환이 당분간 멈추지 않을 것"이라는 입장도 밝혔습니다.

OpenAI 칩 직접 설계가 갖는 실질적 시사점

OpenAI와 Broadcom의 협업을 통해 얻은 실질적 교훈은 다음과 같습니다.

• 전용 칩·시스템 직접 설계를 통한 컴퓨팅 효율 극대화 → 최첨단 AI 모델 시장에서 데이터센터 투자와 안정적 수요 충족

• AI 모델로 반도체 설계까지 최적화 → 전문가가 수개월 걸릴 수준의 대량 작업을 단숨에 병렬처리해 일정 및 비용 단축

• 사업 확장과 투자 자본 구조의 한계 → 막대한 금융 레버리지, 순환적 자본 조달 구조가 확산되며 시장 버블 우려 동반

• 2020년대 후반 '초고효율 데이터센터' 도입 예상 → 스노캡 등 신기술을 통한 에너지·인프라 혁신이 현실화될 전망

실제로, OpenAI의 "칩·시스템 직접 설계"라는 접근은 단순한 서버 확장 수준을 넘어, 생성형 AI 산업 전체의 인프라 패러다임 변환을 예고합니다. 2025년 현재, 성능과 효율의 새로운 경쟁이 본격 개막된 가운데, 2026~2030년 사이 산업 전체 지형이 크게 바뀔 가능성이 현장 전문가들의 목소리를 통해 확인되고 있습니다.

출처 및 참고 :