[김대호 진단] AI 반도체 기업열전 ① 엔비디아 (NVIDIA) …젠슨 황 GPU

엔비디아가 세상을 뒤흔들고 있다. 뉴욕증시는 엔비디아 돌풍으로 그야말로 요동치고 있다. 뉴욕증시는 물론 달러환율 국채금리 국제유가 금값 그리고 비트코인 이더리움 리플 등 가상 암호화폐도 엔비디아의 일거수일투족에 따라 급등락을 하고 있다.

엔비디아 (NVIDIA)는 최근 뉴욕증시에서 시가총액 3위에 올랐다. 불과 1년여 전까지 해도 자그마한 게임용 반도체 업체였던 엔비디아가 AI 열풍을 타고 세계에서 세 번째로 값비싼 기업에 오른 것이다. 한때 뉴욕증시 대장주로 군림하던 구글과 아마존이 엔비디아에 밀려 4위와 5위로 내려 앉았다. 엔비디아 보다 시총이 더 큰 회사는 이제 MS와 애플뿐이다. 이런 기세라면 머잖아 애플과 MS도 제치도 시가총액 1위에 오를 수도 있다.
엔비디아는 역사가 일천하다. 1993년에 출범했다. 올해로 31년째다. 엔비디아는 그동안 게임용 PC에 들어가는 그래픽 카드를 만들어 왔다. 반도체 시장에서는 비주류였다. 그러다가 최근 몇 년 사이 'AI 붐'을 타고 급속도로 성장했다. 챗GPT 등 생성형 AI 개발에 쓰이는 그래픽처리장치(GPU)가 불티나게 팔려나가면서 실적이 최고치를 거듭 경신하고 있다. 엔비디아는 AI 반도체 시장에서 80%의 점유율을 기록할 정도로 독점적인 위치를 차지하고 있어다. 엔비디아가 '시총 2조 달러 클럽'에 입성하는 날도 멀지 않았다. 엔비디아의 주가가 810달러 수준에 이르면 시총이 2조 달러를 넘어서게 된다. 뉴욕증시에서는 엔비디아가 2조달러 고지를 넘어서는 것은 시간문제라는 전망이 나온다.

<젠슨황 엔비디아 창업 스토리>

엔비디아는 반도체 기업 AMD에서 반도체 디자이너로 일하던 대만계 미국인 젠슨 황이 만든 회사다. 그래픽 반도체 설계 엔지니어 커티스 프리엠, 전자기술 전문가 크리스 말라초스키 등과 함께 공동 창업했다. 젠슨황은 미국 스탠퍼드대에서 전기공학 석사 학위를 받고 반도체 명문 AMD에 입사했다. 젠슨황이 1993년 창업 전선에 뛰어들자 젠슨 황의 어머니는 “다시 취업 하라”고 꾸짖었다는 이야기는 실리콘 벨리의 전설로 남아있다. 젠슨 황 등 3명의 창업 동지들에게는 사무실도 없었다. 미국 레스토랑 체인 ‘데니스(Denny’s)’에서 커피를 주문해놓고 장시간 사업구상 토론을 했다. 그 와중에 음식을 제대로 시키지 않는다는 이유로 데니스 식당 뒤편 방으로 쫓겨나기도 했다.

창업당시 젠슨 황이 주목한 것은 점점 정교해지는 PC 그래픽 시장이었다. 평소 게임을 즐기던 젠슨황은 PC 기술이 발전할수록 3차원(3D) 그래픽을 빠르게 처리하는 반도체가 중요해질 것으로 내다봤다. 그의 구상은 창업 초기에는 큰 반응을 얻지 못하며 난항을 겪었다. 그러다가 1997년 ‘NV3′이라 불리는 3D 그래픽 처리 장치를 내놓으면서 주목을 끌기 시작했다. 엔비디아는 이어 1999년 엔비디아 신화를 만든 인기 시리즈 ‘지포스’ 제품군을 선보였다. 그 인기에 힘입어 그해 뉴욕증시 나스닥에 상장했다. 엔비디아는 이후 수십 년간 게임용 그래픽 처리 장치(GPU)라는 틈새 시장에서 분전했다. 물론 구글·아마존·애플 등 주요 빅테크에 비해선 대중성과 수익성 모두 크게 떨어졌다.

<AI와 GPU>

GPU가 새로운 분야에 활용되면서 엔비디아의 위상은 크게 높아졌다 고품질 3D 그래픽을 처리하기 위해 컴퓨팅 성능과 속도를 크게 끌어올린 GPU가 인공지능(AI)을 학습시키고 운용하는 데 가장 적합한 반도체라는 점이 알려지면서 엔비디아의 새로운 전성기가 시작된 것이다. 비디아는 GPU 기술을 기반으로 AI 반도체 H100, A100을 출시했다. 이 제품들은 현재 품귀 현상을 빚고 있다. 구글·아마존 같은 빅테크의 AI 서비스는 물론, 각국 정부가 주도하는 수퍼컴퓨터·데이터센터 구축에도 엔비디아 반도체가 필수품으로 꼽히고 있다. 최고성능 AI 반도체인 H100의 경우 1 개당 가격이 3만 달러까지 치솟았다. 엔비디아의 AI 반도체는 성능이 뛰어날 뿐 아니라, 함께 제공하는 소프트웨어 같은 서비스 역시 타사를 압도한다. 그점 때문에 한번 엔비디아 제품을 쓰기 시작하면 중독이 되는 것이다. AMD와 여러 스타트업이 고성능 AI 반도체 시장에 뛰어들었지만 이직은 엔비디아의 AI 반도체 시장점유율이 80% 이상으로 절대적이다.
엔비디아(NVIDIA)는 창업초기 콘솔 게임기와 PC, 노트북 등을 위한 그래픽카드인 그래픽 처리 장치(GPU)를 주로 디자인했다. GPU와 그 연산구조를 활용하여 데이터센터에서 활용하는 인공지능 컴퓨팅의 학습을 목적으로 반도체 전기회로 및 인공지능의 메인 칩도 제조했다. 최근에는 반도체 전기회로 설계를 주 목적으로 하는 ARM을 인수하려고 했으나 과점, 독점 우려로 무산되었다. 엔비디아는 합병 무산이후에도 ARM과 지속적으로 협력하여 인공지능 학습을 목적으로 하는 대용량 데이터의 대량 동시 처리 목적의 GPU와 함께 사용할 CPU, DPU 등도 만들고 있다. 엔비디아는 최근 게임용(콘솔, PC와 노트북) GPU의 디자인에서 인공지능 컴퓨팅을 위한 GPU의 디자인으로 주력 사업을 바꾸었다. 지금은 CPU와 DPU를 더불어, 인공지능 컴퓨팅을 목적으로 학습할 데이터를 위한 반도체 전기회로를 디자인하는 것이다.

엔비디아의 대표 상품으로는 '지포스'(GeForce) 시리즈 브랜드로 유명한 그래픽 카드 칩셋과 '엔포스'(nForce) 브랜드로 알려진 메인보드 칩셋 등이 있다.컴퓨터 그래픽 전문가를 위해 만든 그래픽 카드 칩셋 '쿼드로'(Quadro) 시리즈와 고성능 컴퓨팅용 카드인 '테슬라'(Tesla) 시리즈, 닌텐도 스위치 라이트 등에 들어가는 애플리케이션 프로세서(AP)인 '테그라'(Tegra) 등도 유명하다.본사는 캘리포니아 산타클라라 에 있다. 서버시장에 진출한데 이어 자율주행차 전용 반도체를 공개하며 인공지능기술과 관련된 사업영역을 점점 확대하고 있다. 자체 공장이 없기 때문에 칩 제작은 TSMC, 삼성, LSI 등의 회사에서 한다. 엔비디아 그래픽 카드는 오래된 장치부터 최신의 장치까지 두루 지원할 수 있는 통합형 장치 드라이버를 제공하고 있다. 처음에는 한동안 데토네이터(Detonator)라는 이름을 사용하였으나, 포스웨어(ForceWare)를 거쳐 지금은 지포스(GeForce)라는 이름을 사용한다.

엔비디아의 최대주주는 뱅가드그룹으로 지분 8.27%을 보유하고 있다. 그 다음은 블랙록 7.27%, 피델리티 인베스트먼트, 5.61%, 젠슨 황 3.51%, 등의 순이다. 창업주이자 대주주인 젠슨 황(黃仁勳0은 1963년 2월 17일 대만 타이난에서 태어났다. 그의 가족은 그가 9살 때 미국으로 이민을 했다. 이민 초기 켄터키주 오네이다에서 살다가 이후 오리건에 정착했다. 포틀랜드 외곽의 알로하 고등학교를 졸업했다.1984년 오리건 주립 대학교에서 전기공학 학사 학위를, 또 1992년 스탠퍼드 대학교에서 경영학 석사학위를 받았다. 대학 졸업 후 LSI 로직의 이사이자 어드밴스트 마이크로 디바이시스(AMD)의 마이크로프로세서 디자이너로 일했다. 1993년 30번째 생일에 엔비디아를 공동 설립했으며 현재 CEO이자 사장으로 활동하고 있다.젠슨 황은 모교인 스탠퍼드 대학교에 3천만 달러를 기부하여 젠슨 황 공학 센터(Jen-Hsun Huang School of Engineering Center)를 건설했다. 이 건물은 스탠퍼드의 과학과 공학 쿼드(Science and Engineering Quad)를 구성하는 4개 건물 중 제2 건물이다. 또 모교인 Oneida Baptist Institute에 200만 달러를 기부하여 여학생 기숙사이자 교실 건물인 Huang Hall을 지었다. 2009년 오리건 주립 대학교에서 명예 박사 학위를 받았다.


김대호 글로벌이코노믹 연구소장 tiger8280@g-enews.com