구글 ‘시총 4조 달러’ 벽 깼다… 빌 게이츠는 엔비디아 잡을 ‘빛의 반도체’ 베팅

인공지능(AI) 열풍을 등에 업은 구글 모기업 알파벳이 시가총액 4조 달러(약 5817조 원)를 돌파하며 전 세계 빅테크 지형을 재편하는 가운데, 미래 AI 인프라의 주도권을 쥐기 위한 차세대 반도체 전쟁이 ‘빛의 속도’로 옮겨붙고 있다.

최근 타임즈오브인디아(Times of India)와 IT 하드웨어(IT Hardware) 등 지난 23일(현지시각)과 24일 주요 외신 보도에 따르면, 구글은 ‘제미나이 3’와 자체 칩 ‘아이언우드’로 시장 점유율을 확대하고 있다. 동시에 빌 게이츠와 마이크로소프트(MS)는 전력 효율을 수백 배 높인 ‘광학 AI 칩(포토닉스)’ 스타트업에 대규모 투자를 단행하며 엔비디아 중심의 그래픽처리장치(GPU) 체제 전복을 예고했다.


구글 알파벳은 지난 13일 애플과의 AI 파트너십 체결 소식에 힘입어 주당 334.04달러를 기록, 사상 처음으로 시가총액 4조 달러를 넘어섰다. 이는 엔비디아, 애플, MS와 어깨를 나란히 하는 수치다. 구글 주가는 2025년 한 해 동안에만 65% 급등했는데, 이는 글로벌 금융위기 직후인 2009년(93% 상승) 이후 가장 가파른 성장세다.

구글이 현재의 AI 패권을 누리는 동안, 무대 뒤에서는 GPU의 성능 한계를 뛰어넘으려는 시도가 구체화되고 있다. 빌 게이츠의 투자 펀드인 게이츠 프론티어와 마이크로소프트 벤처캐피털 M12 등은 최근 듀크대학교 출신들이 설립한 스타트업 ‘뉴로포스(Neurophos)’에 1억1000만 달러(약 1599억 원) 규모의 시리즈 A 투자를 주도했다.
뉴로포스가 개발 중인 ‘광학 처리 장치(OPU, Optical Processing Unit)’는 기존 전자 신호 대신 빛(광자)을 이용해 연산한다. 이 기술의 핵심은 광학 변조기를 기존보다 1만 배 이상 작게 만드는 ‘초소형화’에 있다. 이를 통해 단일 칩 안에 100만 개 이상의 계산 요소를 집적할 수 있다.

뉴로포스 발표를 보면, 이 광학 칩의 에너지 효율은 와트(W)당 300조 번의 연산(300 TOPS/W)에 이른다. 이는 엔비디아의 최신 칩인 ‘블랙웰(B200)’을 압도하는 효율이다. 구체적으로 675W의 전력으로 235페타연산(Peta-operations)을 수행할 수 있어, 데이터센터의 최대 난제인 전력 소모와 발열 문제를 해결할 대안으로 꼽힌다.




광학 칩의 부상은 단순한 기술 과시를 넘어선다. 마이크로소프트 관계자들은 하드웨어 측면의 혁신 없이는 AI 모델의 운용 비용을 감당할 수 없는 ‘인프라 장벽’에 부딪힐 것이라고 거듭 강조해 왔다. 기존 실리콘 기반 전자 회로는 소자가 작아질수록 열이 발생하고 신호 간섭이 생기지만, 포토닉스 기술은 규모가 커져도 에너지 손실이 비례해 늘어나지 않는 특성이 있다.
뉴로포스는 오스틴과 샌프란시스코로 거점을 확대하고, 2027년 노르웨이의 테라크라프트(Terrakraft) 데이터센터에서 첫 시범 운영에 들어갈 계획이다. 상업용 칩의 공식 출시 목표는 2028년 중반으로 잡고 있다. 특히 기존 반도체 제조 공정을 그대로 활용할 수 있어 대량 생산에도 유리하다는 평가다.

금융권 안팎에서는 구글의 제미나이 3와 같은 소프트웨어 혁신과 뉴로포스의 광학 칩 같은 하드웨어 혁신이 결합하며 AI 시장이 새로운 국면에 진입했다는 해석이 우세하다. 패트릭 보웬 뉴로포스 대표는 “전자공학에서 광자학으로의 전환은 시스템 성능과 에너지 소비 사이의 관계를 근본적으로 바꿀 것”이라고 밝혔다.

구글의 4분기 실적 발표에서 확인될 AI 매출 비중과 2027년 시범 운영될 광학 칩의 실제 연산 효율이 엔비디아의 독주 체제를 얼마나 흔들 수 있을지가 핵심이다.


한편 구글의 주가가 고점을 기록한 시점에 순다르 피차이 구글 CEO의 주식 매각 소식이 전해졌다. 미국 증권거래위원회(SEC) 공시를 보면, 피차이 CEO는 지난 21일 알파벳 클래스 C 주식 3만 521주를 매각했다. 거래 금액은 약 1063만 7367달러(약 154억 원)에 이른다.

이번 거래는 ‘Rule 10b5-1’이라는 사전 매매 계획에 따라 집행됐다. 이는 내부 정보를 이용한 부당 거래 의혹을 차단하고자 미리 정한 날짜와 수량에 맞춰 매도하는 제도다. 업계에서는 이번 매각을 4분기 실적 발표 전 진행한 통상적인 재무 행위로 해석하고 있다. 피차이 CEO는 매각 후에도 여전히 약 244만 주의 알파벳 주식을 보유한 최대 개인 주주 중 한 명이다.

향후 구글의 4분기 실적 발표에서 확인될 AI 매출 비중과 2027년 시범 운영될 광학 칩의 실제 연산 효율이 엔비디아의 독주 체제를 얼마나 흔들 수 있을지가 핵심 관전 포인트다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com