[AI 패권 2라운드] 칩 아닌 시스템…AI 경쟁, '생태계 전쟁'으로 재편

엔비디아 중심 구조 속 데이터·로봇·자율주행 결합 확산
테슬라·중국·완성차, 전략 달라도 '현실 구현' 경쟁 수렴

인공지능(AI) 반도체 경쟁이 칩 성능 중심에서 산업 전반을 연결하는 생태계 경쟁으로 빠르게 전환되고 있다. 데이터센터를 넘어 로봇과 자율주행, 제조 현장까지 적용 범위가 확장되면서 기업 간 경쟁 구도 역시 단일 기술이 아닌 통합 역량 중심으로 재편되는 흐름이다.

13일 업계에 따르면 AI 산업은 기존의 연산 성능 경쟁을 넘어 실제 산업 현장에서 작동하는 시스템 경쟁 단계로 진입하고 있다. 단순히 빠른 칩을 만드는 것을 넘어 이를 기반으로 데이터 처리·제어·서비스까지 연결하는 구조가 핵심 경쟁력으로 부상하고 있는 것이다.

이 같은 변화의 중심에는 '피지컬 AI'가 있다. AI가 소프트웨어 영역을 넘어 로봇과 자율주행, 산업 설비 등 물리적 환경에서 작동하기 시작하면서 반도체와 기기, 플랫폼이 결합된 구조가 필수 요소로 자리 잡고 있다. AI가 현실 세계에서 작동하는 순간부터 경쟁은 칩 단위를 넘어 산업 단위로 확대된다는 의미다.

이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 "최근 AI 산업의 핵심 키워드는 피지컬 AI"라면서 "지능형 로봇과 자율주행차 등으로 응용 분야가 빠르게 확대되면서 산업 구조 자체가 변하고 있다"고 말했다.

현재 시장은 엔비디아 중심으로 형성돼 있다. 그래픽처리장치(GPU)를 기반으로 AI 연산 시장을 선점하며 학습과 추론을 아우르는 플랫폼 지위를 확보했지만 구조는 점차 흔들리고 있다. 빅테크 기업들이 자체 AI 가속기 개발에 나서면서 연산 구조가 다변화되고 있기 때문이다.

이 변화는 완성차 산업에서도 뚜렷하게 나타난다. 자동차가 단순 기계에서 소프트웨어 기반 플랫폼으로 전환이 진행되면서 반도체의 역할이 핵심으로 올라섰다. 자율주행과 차량 제어, 데이터 처리까지 모두 AI 반도체에 의존하는 구조가 형성될 것으로 전망되며 완성차 기업들도 반도체 역량 확보에 직접 나서고 있다.

이 교수는 "자동차 산업은 이제 반도체가 경쟁력을 좌우하는 구조로 바뀌고 있다"면서 "완성차 기업들도 자체 설계 역량 확보가 불가피한 상황"이라고 설명했다.

기업별 접근 방식은 다르지만 방향성은 수렴하고 있다. 테슬라는 자율주행과 데이터 기반 전략을 통해 소프트웨어 경쟁력을 강화하고 있고, 중국 기업들은 가격과 양산 속도를 앞세워 시장을 확대하고 있다. 기존 완성차 기업들은 제조 역량에 소프트웨어와 로보틱스를 결합하는 방식으로 대응하는 모습이다.

결국 경쟁의 핵심은 칩이 아니라 '연결'이다. 반도체·소프트웨어·하드웨어가 얼마나 유기적으로 결합되느냐에 따라 경쟁력이 결정되는 구조로 바뀌고 있다.

이항구 한국자동차연구원 연구위원은 "AI 반도체 경쟁이 더는 성능만의 문제가 아니라 실제 산업에 얼마나 적용되느냐의 문제로 넘어갔다"면서 "로봇과 소프트웨어, 반도체가 결합된 생태계 경쟁으로 전환된 상황"이라고 말했다.

특히 데이터센터와 자본, 인재 확보 능력이 새로운 변수로 떠오르고 있다. 대규모 인프라 투자와 데이터 축적이 가능한 기업이 유리한 구조가 형성되면서 산업 간 경계도 빠르게 허물어지고 있다.

결국 AI 경쟁은 단순 기술 우위를 넘어 산업 전반을 통합하는 역량 싸움으로 진화하고 있다. 칩 성능보다 이를 얼마나 빠르게 현실에 적용하고 확장할 수 있는지가 기업 경쟁력을 가르는 핵심 변수로 자리 잡고 있다.