Qualcomm과 Arm은 데이터센터 워크로드용 커스텀 실리콘 영역을 확대하며 Nvidia와 Intel이 장악한 양강 구도에 도전하고 있다.

“엔비디아는 퀄컴을 걱정하고, AMD와 인텔은 아ーム에 시달릴 것이다.” 이러한 말들은 퀄컴과 아ーム이 가장 주목받는 플레이어로 부상한 반도체 산업의 역학 관계 변화를 잘 포착한다. 모바일 칩 강자인 퀄컴은 미디어텍과 애플과 함께 상위 3위 응용 프로세서(AP) 제조사로 꼽힌다. 아ーム은 스마트폰 아키텍처 시장에서 사실상 독점적인 지위를 차지하고 있는데, 여기서 아키텍처란 칩이 작동하는 방식을 규정하는 명령어 집합을 의미하며, AP의 90% 이상이 아ーム 기술을 기반으로 구축된다. 아ーム의 아키텍처는 자율주행차를 포함한 인공지능(AI)을 통합한 물리적 AI 생태계에서도 강점을 보이고 있다.

양사는 역사적으로 모바일 시장을 중심으로 사업을 전개해 왔으나, 올해 전략을 급격히 전환했다. 퀄컴은 엔비디아의 소프트웨어 생태계와 직접 경쟁하는 기술을 개발하는 스타트업을 인수한다고 발표했으며, AI 기업들을 위한 맞춤형 전용 회로(ASIC) 설계를 검토 중이다. 동시에 아ーム은 데이터센터 서버용 자체 설계 AI 칩을 처음 공개했다. 퀄컴의 맞춤형 칩은 엔비디아의 그래픽 처리 장치(GPU)와 직접 경쟁하는 반면, 아ーム의 서버 프로세서는 AMD와 인텔이 장악한 중앙 처리 장치(CPU)에 도전장을 내민다.

반도체 환경에서 AI 서버 칩이 모바일 프로세서를 점차 압도하고, 메모리 제약으로 인해 스마트폰 가격이 상승함에 따라 퀄컴과 아ーム 모두 모바일 하드웨어에 대한 의존도를 적극적으로 낮추고 있다. 엔비디아, AMD, 인텔에게 formidable한 새로운 도전자들이 무대에 등장한 셈이다. 아ーム의 2027 회계연도 1분기 실적 발표에서 레네 하스(Rene Haas) 최고경영자(CEO)는 데이터센터 제품 관련 로열티 수익이 전년 동기 대비 두 배 이상 증가했다고 보고하며, 새로운 칩 라인업에 대한 수요가 기대치를 상회했다고 덧붙였다.

6월 24일 퀄컴은 AI 칩 스타트업 모듈러(Modular)를 인수하겠다고 발표했다. 블룸버그는 소식통을 인용해 이 거래 가치를 40억 달러(약 6조 원)로 평가했다. 전 구글 엔지니어인 크리스 래트너(Chris Lattner)와 팀 데이비스(Tim Davis)가 2022년에 설립한 모듈러는 지난해 9월 2억 5천만 달러를 조달했을 당시 보유하던 16억 달러 이상의 가치 평가를 넘어섰다. 해당 거래는 올해 하반기에 완료될 것으로 예상된다.

모듈러는 AI 컴파일러, 즉 컴퓨터 칩에서 실행되도록 AI 코드를 기계어로 번역하는 소프트웨어를 전문으로 한다. 주요 제품군으로는 엔비디아, AMD, 인텔, 퀄컴 등 다양한 하드웨어에서 복잡한 수정 없이 모델을 실행할 수 있게 하는 AI 프로그래밍 언어 ‘모조(Mojo)’와 AI 추론 엔진 ‘맥스(MAX)’가 포함된다. 현재 엔비디아는 자체 GPU 소프트웨어 스택인 CUDA를 통해 AI 칩 시장을 지배하고 있으나, 모듈러의 범용 컴파일러는 이질적 인프라 전반에서 최대 성능을 발휘함으로써 그 해자를 위협할 수 있다. 블룸버그의 분석에 따르면 퀄컴의 인수는 순수 하드웨어 경쟁을 넘어 소프트웨어 계층에서 엔비디아에 도전할 수 있는 입지를 마련해 준다.

이번 움직임은 규제 당국의 저지로 무산된 2018년 네덜란드 자동차 칩 제조사 NXP 인수 시도 이후 첫 번째 대규모 M&A다. 주요 선례로는 지난해 런던 상장 칩 설계 기업 알파웨이(Alphawave)의 24억 달러 인수가 있다. 퀄컴은 알파웨이의 설계 능력을 자사의 모바일 전문 지식과 결합하여 AI 실리콘 분야로 사업을 확장하고 있다. 또한 로이터 통신은 6월 24일 퀄컴이 틱톡의 모회사인 바이트댄스에 맞춤형 ASIC 설계 서비스를 제공하기 위해 협상 중이라고 보도했다.

서버 CPU 및 맞춤형 추론 칩과의 파트너십은 퀄컴이 고급 스마트폰 시장의 정체성을 상쇄하기 위해 데이터센터 시장으로 의도적으로 진출하려는 신호다. 이 같은 야망은 작년 10차세대 AI 추론 워크로드에 최적화된 AI200 및 AI250 가속기와 맞춤형 서버 랙을 출시하며 이미 입증되었다.

퀄컴은 이러한 목표를 투명하게 공표해 왔다. 모듈러 거래와 관련된 보도자료에서 회사는 이번 인수가 최적화된 AI 컴퓨팅 레이어와 소프트웨어 기반을 강화하여 더 효율적인 추론, 오케스트레이션 및 배포를 가능하게 하고 모델 개발자 및 하이퍼스케일러와의 유대를 깊게 할 것이라고 밝혔다. 크리스티아노 아몬(Cristiano Amon) CEO는 모듈러가 퀄컴에게 확장 가능하고 에너지 효율적인 데이터센터 기술과 오픈 에코시스템 접근법을 결합할 수 있게 하여 “AI의 다음 장을 열 것”이라고 말했다. 모듈러 CEO 크리스 래트너는 이 스타트업이 엣지부터 클라우드 컴퓨팅에 이르는 퀄컴의 광범위한 전략 내에서 소프트웨어 플랫폼을 계속 발전시킬 것이라고 덧붙였다.

인텔과 AMD는 AI 서버 CPU 분야의 리더로서 아ーム의 직간접적인 경쟁자가 되었다. 오랫동안 고객사와의 직접 경쟁을 피해온 전통을 깨고, 아ーム은 3월 24일 파운드리 없는(fabless) 설계사들을 겨냥한 자체 프로세서인 ‘아ーム AGI CPU’를 공개하며 도전장을 내밀었다. 하스 CEO는 이를 “정의로운 순간(defining moment)”이라 부르며, 아ーム이 이제 고성능·저전력 기반 위에서 파트너들에게 더 많은 옵션을 제공함으로써 에이전트형 AI 인프라를 지원할 수 있다고 강조했다. 스탠퍼드 대학교에서 8월 23일부터 25일까지 열린 Hot Chips 2026에서 아ーム은 최대 136개의 Neoverse V3 코어를 지원하는 것을 포함해 AGI CPU의 주요 사양을 공개했다.

세계 최대의 반도체 지적재산권(IP) 기업으로서, 아ーム이 35년 만에 자체 칩을 제작하기로 한 결정은 오직 설계도 라이선싱 모델에만 의존해 온 전략적 이탈을 의미한다. 주요 테크 기업들이 자체 실리콘 개발에 박차를 가하는 가운데, 아ーム은 칩 제조 시장에 진입한다. 최대 136개의 코어를 300W 전력으로 구동하도록 설계된 이 칩은 전력 소모가 큰 AI 데이터센터의 에너지 효율성을 최우선으로 고려한다. 하스 CEO는 동등한 전력 수준에서 x86 아키텍처(인텔과 AMD가 따르는 표준) 대비 랙당 성능이 두 배 이상 향상된다고 강조했는데, 여기서 랙은 네트워크 장비를 수용하는 구조물을 의미한다.

칩 공동 개발에 참여한 메타(Meta)는 첫 번째 고객으로 선정되었으며, 양산 계획은 올해 하반기에 맞춰져 있다. 메타는 자체 데이터센터에서 자체 설계 Meta Training and Inference Accelerator(MTIA)와 함께 아ーム CPU를 도입할 계획이다. 오픈AI와 세레브라스(Cerebras)도 아ーム CPU 사용에 동의했으며, SK텔레콤(017670)은 추론 데이터센터 인프라 확장에 이 칩을 활용할 계획을 발표했다. 아ーム은 SK하이닉스(000660)가 메모리 솔루션 파트너로 참여했다고 확인했다.

1990년 11월 설립 이후 아ーム은 삼성전자(005930), 애플, 퀄컴, 엔비디아 등 칩 제조사들에게 아키텍처 설계도를 판매하고 그들이 자체 실리콘을 설계하는 라이선스 수익 모델에 엄격히 충실했다. AP 아키텍처 시장의 90% 이상을 장악했음에도 불구하고, 아ーム은 자체 칩 개발에 대한 엄격한 정책을 유지하며 ‘반도체 산업의 스위스’라는 별명을 얻었다.

그러나 반도체 시장이 AI 중심으로 재편되고 추론 칩에 대한 수요가 폭발하면서, 35년간 지켜온 이 원칙은 균열을 일으켰다. 독립적인 판단과 행동을 수행할 수 있는 에이전트형 AI 시스템을 개발하려면 전용 추론 실리콘 확보가 이제 필수적이 되었고, 순차적 연산을 위한 CPU의 중요성이 높아졌다. 추론 모델 간 경쟁이 격화됨에 따라 데이터센터는 이전 세대 대비 기가와트(GW)당 CPU 용량이 4배 이상 필요할 것으로 전망된다. 일부 분석가는 2028년까지 CPU 성장률이 GPU 확장률을 초과할 것이라고 예측하기도 한다.

아ーム은 추론 시대에 대비해