日 스타트업 TAI, 말레이시아 옵스타와 손잡고 자체 AI 칩 대량 생산 착수

글로벌 주요국들의 무역 규제가 강화되고 정보기술(IT) 인프라 시장의 다변화가 지속되는 가운데, 엔비디아 등 글로벌 거대 기업들이 지배하는 데이터센터용 칩 시장 대신 철도와 공장 등 산업 현장에 특화된 틈새시장을 공략하려는 일본 AI 반도체 스타트업의 대담한 자본 투자가 구체화되고 있다.

일본의 AI 칩 설계 벤처가 동남아시아의 첨단 반도체 디자인 하우스와 전격 손잡고 기성 반도체 공룡들이 진입하기 어려운 AI 시장의 주도권을 장악하기 위한 실리주의 포석을 전격 실행에 옮기기 시작한 것이다.

6일(현지시각) 닛케이 아시아(Nikkei Asia) 보도와 아시아-태평양 반도체 밸류체인 분석에 따르면, 요코하마에 본사를 둔 반도체 스타트업 ‘도쿄 아티산 인텔리전스(TAI)’는 말레이시아의 대표적인 반도체 디자인 하우스인 ‘옵스타(Oppstar)’의 전폭적인 지원을 받아 내년부터 자체 개발한 AI 칩의 대량 생산 준비 체제에 돌입했다.

TAI 수뇌부는 범용 생성형 AI 훈련에 쓰이는 고가의 메머드급 칩과 달리, 전력 소비와 발열을 극도로 제고해야 하는 현장 맞춤형 로컬 AI 시장에서 소규모 기술 기업이 충분히 독점적 영토를 사수할 수 있다고 확언했다.

미야기현 도호쿠 대학 교수이기도 한 나카하라 히로키 TAI 최고경영자(CEO)는 최근 진행된 닛케이 아시아와의 인터뷰에서 인텔/AMD 등이 제조한 기존 프로세서들이 저전력 구동이 필수적인 가혹한 작업 현장에서 명백한 물리적 한계에 봉착했다고 지적했다.

나카하라 CEO는 “AI 처리 연산 장부가 지나치게 무거워지면서 기기가 발생하는 열 때문에 고장 나는 지경에 이르렀다”며 “대형 칩 기업들은 규모의 경제 논리상 매우 작고 고도로 세분화된 틈새시장에 맞춤형 솔루션을 적시에 배포하기가 구조적으로 어렵다”고 자체 칩 개발의 배경을 설명했다.

올해 초 쿠알라룸푸르 증시에 상장된 옵스타와 파나소닉 등 후방 생태계와 긴밀한 협력을 맺은 TAI는 최근 데이터를 클라우드로 송신하지 않고 수집 지점 인근에서 즉시 처리하는 엣지 AI 시스템용 테스트 칩인 ‘스팅레이(Sting Ray)’의 기능 평가 가이드를 성공적으로 마쳤다.

TAI는 이 성과를 바탕으로 오는 2027년 상반기 신형 칩 샘플을 시장에 출하하고, 같은 해 말까지 대만 칩 제조사 유나이티드 마이크로일렉트로닉스(UMC)의 40nm 공정을 활용해 본격적인 대량 생산 장부를 써 내려간다는 마일스톤을 확정했다.

지난 2020년 설립된 TAI는 철도 노선이나 제조 공장 등 물리적 인프라 현장에서 불량 및 위험 요소를 검사하는 지능형 시스템 개발로 기초 체력을 다져왔다. 현재 핵심 고객이자 주요 주주로 일본의 대형 철도 운영사인 JR 동일본과 JR 규슈가 이름을 올리고 있다.

실제로 공장이나 고속철도 노반 환경에서는 카메라와 센서가 진동, 폭우, 제한된 전력 공급이라는 열악한 환경 속에서 대량의 데이터를 외부 클라우드로 전송하지 않고 즉각적으로 자율적인 의사결정을 내려야 하는 족쇄가 따른다.

TAI의 칩은 표준 프로세서보다 범용성이 높고 하드웨어 구조를 자유롭게 변경할 수 있는 '현장 프로그래밍 가능 게이트 배열(FPGA)'의 유연한 공학적 장점을 고스란히 유지하면서도, 고효율 AI 연산 기능을 추가 조율해 전력 소비와 지연 시간을 획기적으로 낮췄다.

현재 JR 규슈는 신칸센 고속열차 선로 위에 투입되는 점검 카트에 TAI의 인공지능 시스템을 전격 도입해 레일 상태를 실시간 스캔 중이며, 기존 철도 차량과 승객 안전 장비 고도화를 위한 맞춤형 팩토리 가이드라인도 공동 개발하고 있다.


나카하라 CEO가 추산하는 글로벌 디지털 인프라 관련 틈새시장 규모는 약 2조 엔(약 18조 8,000억 원)에 달한다. 주요 반도체 거두들에게는 우선순위가 낮은 세그먼트이지만, TAI에게는 독점적 마진을 확보할 수 있는 기회의 땅이다.

특히 TAI가 풍부한 FPGA 설계 경험을 지닌 말레이시아 옵스타를 파트너로 낙점한 배경에는 반도체 산업 재건과 엔지니어 부족 해소를 도모하려는 일본 정부의 기조와 단순 패키징을 넘어 칩 디자인 등 고부가가치 상류 부문으로 체질 개선을 시도하려는 말레이시아 수뇌부의 이해관계가 영리하게 맞물려 있다.

TAI는 향후 3년 내 상장(IPO) 계획을 세우고 심각한 노동력 부족 현상에 직면한 공공 도로 인프라와 전력선 점검 분야로 고객층 확장을 타진하고 있다.

단순한 소프트웨어가 탑재된 컴퓨터를 납품하는 방식에서 벗어나, 고객의 물리적 현장 상황에 100% 최적화된 맞춤형 칩 통합 패키지를 전달하려는 일본 스타트업의 대담한 기술 도전과 동남아시아로 향하는 자본의 수송 흐름은 하반기 글로벌 AI 부품 시장 지형을 다질 중요한 변수로 부상하고 있다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com