[IT | 기술] (FT) AI 투자 붐의 예기치 못한 승자로 떠오른 Arm

영국의 반도체 설계 기업 Arm의 주가는 지난 1년간 3배로 뛰었으며, 그 야망은 여전히 더 커지고 있습니다.

소프트뱅크가 지배하고 있는 Arm은 AI 시대에 발맞춰 인텔을 다시 앞서가고 있습니다.

르네 하스(Rene Haas), Arm 최고경영자(왼쪽)와 손정의(Masayoshi Son), 소프트뱅크 최고경영자 Ⓒ 파이낸셜 타임스 몽타주/Getty Images/Arm

[출처: Financial Times, Tim Bradshaw (런던), David Keohane (도쿄)]

결정적 순간 

거의 20년 전, 인텔은 컴퓨팅 역사에 큰 변화를 가져온 결정을 내렸습니다. 2005년 애플이 인텔 칩을 자사의 Mac 컴퓨터에 탑재하기 시작한 후, 스티브 잡스는 당시 인텔의 최고경영자(CEO)였던 폴 오텔리니에게 모바일 사업 진출이라는 비밀 계획을 제안했습니다. 하지만 인텔은 잡스의 제안을 거절했고, 결과적으로 아이폰의 기회를 놓치고 말았습니다.

이 결정으로 인해 영국의 Arm은 현재 거의 모든 모바일 기기를 구동하는 칩 설계의 사실상 독점권을 얻게 되었습니다. 모바일 기기 시장의 규모는 5천억 달러로 PC 산업의 두 배 이상입니다. 에너지 효율적인 기술 덕분에 Arm은 이제 AI 시대에서도 인텔을 앞서 나가고 있으며, 빅 테크 기업들은 막대한 자금을 투입해 새로운 대규모 데이터 센터를 건설하고 있습니다.

Arm은 엔비디아의 시가총액이 3조 달러를 넘어서며 반도체 기업에 대한 투자 열풍이 불면서 큰 수혜를 입었습니다. 소프트뱅크가 지원하는 이 회사는 지난해 상장 이후 주가가 거의 3배 상승해 현재 약 1,570억 달러의 가치를 지니고 있습니다. 올해 3월까지의 회계 연도 동안 매출이 21% 증가해 32억 달러를 기록하면서, Arm의 시가총액은 올해 여름에 실리콘 밸리의 상징인 인텔을 넘어섰습니다.

AI 호황의 가능성

AI에 회의적인 시각을 가진 이들에게 이러한 높은 밸류에이션은 과하게 느껴질 수 있지만, Arm의 CEO인 르네 하스는 AI 붐이 이제 막 시작됐다고 확신합니다. 그는 지난주 런던에서 열린 블룸버그 콘퍼런스에서, AI 미래에 베팅하지 않는 것은 2000년 닷컴 버블이 붕괴되었을 때 인터넷이 사라질 것이라고 말하거나, 1907년 주식 시장 패닉 이후 자동차가 발명되지 않을 것이라고 말하는 것과 같다고 밝혔습니다.  

“AI는 지난 몇 년간 엄청난 발전을 이루었으며, 이는 혁신의 원동력이 되어 놀라운 성장을 이끌 것입니다,”라고 하스는 강조했습니다. 그는 더 나은 AI 모델을 만들기 위해 더 강력한 프로세서가 필요하다고 덧붙였습니다. “우리 산업의 성장에 대해 매우 낙관적입니다.”

Arm과 엔비디아의 경쟁 가능성

현재 AI 투자 열풍 속에서 Arm은 주로 엔비디아의 동반자로 활동하고 있습니다. Arm 기반의 중앙처리장치(CPU)는 Microsoft와 OpenAI가 새로운 ChatGPT 세대를 훈련하기 위해 건설 중인 거대한 데이터 센터에서 엔비디아의 새로운 Blackwell 시리즈 AI 프로세서와 함께 설치되고 있습니다.

그러나 소프트뱅크 CEO 손정의의 계획대로라면, Arm은 곧 엔비디아와 직접 경쟁하게 될 수 있습니다. 상장 이후에도 소프트뱅크는 Arm의 약 90%를 보유하고 있으며, 손정의는 Arm이 단순 설계 이상의 경제적 가치를 창출하는 것을 원하고 있습니다.

소프트뱅크가 최근 오픈AI에 5억 달러를 투자한 이후, 손정의는 Arm 기술을 AI 시스템을 훈련하고 실행하기 위해 목적에 맞춰 설계된 새로운 데이터 센터 네트워크의 중심에 두기를 원하고 있습니다. 이는 Arm과 엔비디아를 충돌이 불가피한 상황으로 이끌 수 있으며, 지적 재산권만을 판매하는 전통적인 사업 모델에서 벗어나는 큰 변화가 될 것입니다.

Arm의 새로운 도전

이러한 계획은 Arm이 중립적인 입장에서 모든 업체에 설계를 판매하는 ‘스위스’ 역할을 지속할 수 있을지에 대해 우려를 낳고 있습니다. 기존의 Arm 임원들 중 일부는 소프트뱅크의 이러한 움직임이 반도체 업계에서 Arm이 차지하고 있는 위치를 위협할 수 있다고 걱정합니다. 스마트폰 칩 제조사 퀄컴과의 법적 분쟁이 격화되면서 Arm이 파트너와의 관계 유지를 어려워하고 있다는 우려도 나오고 있습니다.

엔비디아의 막강한 컴퓨팅 성능과 오랜 시간에 걸쳐 구축된 AI 개발자 커뮤니티를 복제하는 것은 매우 큰 도전 과제입니다. Arm의 전직 임원은 “엔비디아와 진정으로 경쟁하기 위해 필요한 투자 규모는 어마어마하다”고 말하며, 그 도전 과제를 강조했습니다.

위험에도 불구하고, 소프트뱅크는 손정의 회장이 인류 발전의 다음 단계로 믿고 있는 AI 중심 미래에서 핵심적인 역할을 맡겠다는 확고한 의지를 보이고 있습니다. 손정의는 이번 주 화요일 사우디 리야드에서 열린 ‘미래 투자 이니셔티브’ 콘퍼런스에서 “아직도 많은 이들이 의심하고 있지만... 저는 엔비디아가 저평가되었다고 생각합니다”라며 “미래는 훨씬 더 클 것입니다”라고 밝혔습니다.

하스는 소프트뱅크의 구체적인 계획에 대해서는 언급하지 않았지만, 블룸버그 행사에서 “모든 AI 작업은 어떻게든 Arm 기반에서 실행될 것”이라며 “그렇기 때문에 소프트뱅크와 미래에 대해 많은 대화를 나누고 있습니다”라고 밝혔습니다.

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1990년대 초반 영국 캠브리지셔의 한 헛간에서 시작된 Arm은 지금까지 거의 3천억 개의 기기에 자사의 설계를 공급해 왔습니다. 그러나 이러한 칩에서 얻는 수익은 대부분 1달러에도 미치지 않습니다. 인텔(Intel)이나 엔비디아(Nvidia)와 달리, Arm은 현재 자체 프로세서를 직접 제조하지 않습니다. 대신 Arm은 원하는 모든 기업에 설계를 라이선스하여 그들 스스로 칩을 제조할 수 있게 합니다. 이는 Arm을 기술 업계에서 독특한 위치에 서게 해주고 있습니다. Arm은 칩 제조사가 그들의 프로세서를 제작할 수 있는 청사진을 제공합니다.

34년 역사 대부분 동안 Arm의 고객은 주로 모바일폰 산업에 있었습니다. 애플(Apple), 삼성(Samsung), 구글(Google) 및 퀄컴(Qualcomm)과 같은 회사들은 Arm 설계의 탁월한 에너지 효율성을 활용해 왔습니다. 배터리로 구동되는 기기에서는 Arm 기술이 수십 년간 PC와 서버를 지배해 온 인텔의 x86 아키텍처보다 중요한 우위를 점하고 있습니다.

Arm의 매출은 10년이 끝날 때까지 80억 달러를 초과할 것으로 예상됨

스마트폰이 대다수 사람들의 주된 컴퓨팅 기기가 되면서, 그리고 모바일 칩이 더욱 강력해짐에 따라, Arm은 인텔의 전통적인 주력 시장인 PC와 서버를 정조준할 수 있는 강력한 플랫폼을 조용히 구축해 왔습니다.

스탠포드 경영대학원(Robert Burgelman) 교수인 로버트 버글먼은 “Arm이 처음 나왔을 때는 정말 혁신적이었다. 성능 면에서는 다소 뒤처졌지만 저전력 소비 덕분에 PC 이외의 기기에는 더 적합했다”고 설명합니다. 반도체 산업과 인텔을 수십 년 동안 연구해 온 버글먼 교수는 Arm의 장기적인 전망을 처음에는 과소평가했다고 고백합니다. 그는 “Arm의 성능 향상 속도가 인텔 아키텍처의 전력 소비 감소 속도보다 더 빠를 것이라는 점을 깨닫지 못했다”며, “이 두 가지가 결합되면 인텔에게 매우 위협적인 상황이 된다”고 평가했습니다.

개인용 컴퓨터 시장에서 Arm의 전망이 밝아지다

2020년, 애플이 자체 M-시리즈 프로세서를 기반으로 한 첫 번째 맥(Mac) 제품을 출시하면서 인텔과의 협력을 종료했을 때 Arm의 개인용 컴퓨터 시장 전망은 크게 개선되었습니다. M-시리즈는 애플이 아이폰에 사용하는 Arm 설계를 기반으로 하고 있습니다. 애플이 자체 칩을 도입하면서 노트북의 배터리 수명이 크게 개선되었고, 하드웨어와 소프트웨어를 동시에 설계할 수 있게 되어 성능 또한 크게 향상되었습니다. 올해 초, 마이크로소프트도 Arm 기반 칩을 중심으로 한 소위 ‘AI PC’의 새로운 클래스를 통해 윈도우(Windows) 시스템의 혁신을 꾀하고 있습니다.

그러나 이러한 AI PC의 초기 모델에 탑재된 퀄컴의 칩은 현재 고위험 법적 분쟁의 중심에 있습니다. 2021년 퀄컴은 Arm의 설계를 기반으로 PC 칩을 개발하던 스타트업 누비아(Nuvia)를 인수했습니다. 그러나 Arm은 퀄컴이 라이선스 조건에 따라 누비아의 칩 개발을 지속할 수 있도록 Arm의 허가를 얻지 못했다고 주장하고 있습니다.

이달 초 Arm은 퀄컴의 아키텍처 라이선스를 철회하겠다는 공식 통보를 하며 기술 업계를 놀라게 했습니다. 이는 샌디에이고에 본사를 둔 퀄컴이 새로운 모바일 프로세서 제품군을 포함해 최신 세대 제품을 출하하지 못하도록 하는 결정이었습니다.

월스트리트는 Arm이 주요 고객사 중 하나에 대해 “핵폭탄급 조치”를 취했다고 평가하며, 이에 Arm 주가는 하루 만에 9% 하락했습니다. 퀄컴은 이와 같은 Arm의 강경한 행보를 가리켜 “강압적 전술”이라고 비난하며, 로열티를 인상하기 위한 시도라고 주장했습니다. 반면 Arm은 “퀄컴의 반복적인 중대한 라이선스 계약 위반으로 인해 어쩔 수 없는 조치였다”고 밝혔습니다.

이번 소송은 Arm이 새로운 분야로 고객 기반을 확장하는 시기에 발생한 복잡한 고객사와의 관계를 드러내며, 12월 재판이 예정되어 있습니다.

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이러한 새로운 기회 중 가장 유망한 분야는 구글의 제미니(Gemini), 오픈AI의 챗GPT(ChatGPT)와 앤트로픽(Anthropic)의 클로드(Claude)와 같은 서비스의 성장을 지원하기 위해 클라우드 컴퓨팅 제공업체들이 구축하고 있는 거대한 데이터 센터입니다.

이러한 광대한 서버 단지의 급격한 확장은 이미 전력망에 부담을 주고 있어 Arm의 에너지 효율적인 기술에 대한 수요를 증가시키고 있습니다.

네덜란드 미덴미어(Middenmeer)에 위치한 구글 데이터 센터. 빅테크 기업들은 차세대 AI를 훈련시키기 위해 수십억 달러를 들여 거대한 데이터 센터를 구축하고 있습니다. © Utrecht Robin/ABACA/Reuters

골드만삭스는 올해 초 데이터 센터의 글로벌 전력 수요가 2030년까지 160% 증가할 것이라고 예측했습니다. 이 은행의 분석가들에 따르면, 데이터 센터는 2022년 미국 전력 사용량의 3%에서 2030년에는 8%를 차지할 것으로 보이며, 유럽의 경우 10년 말까지 포르투갈, 그리스, 네덜란드와 맞먹는 전력을 필요로 할 것입니다.

데이터 센터 시장에 진입하려는 Arm의 노력은 오랜 시간 걸렸습니다. Arm의 설계를 서버에 채택한 첫 클라우드 컴퓨팅 기업인 아마존은 이미 10년 이상 전부터 이 아이디어를 논의해왔습니다.

아마존의 선임 부사장이자 저명한 엔지니어인 제임스 해밀턴(James Hamilton)은 2013년 당시 CEO였던 제프 베조스에게 AWS가 자체 데이터 센터 칩을 제작하는 아이디어를 제안했습니다. 그는 베조스와 AWS를 이끌고 있던 앤디 재시(Andy Jassy)에게 "고객을 위한 혁신을 지속하고 싶다면 반도체 사업에 참여해야 한다"고 말했습니다.

하지만 아마존이 첫 Arm 기반 CPU인 그라비톤(Graviton)을 공개한 것은 2018년이었으며, 초기 판매는 미미했습니다. 분석가들은 현재 데이터 센터 칩이 Arm의 로열티 매출에서 차지하는 비중이 10%를 조금 넘는다고 보고 있습니다.

그럼에도 불구하고 아마존의 클라우드 컴퓨팅 경쟁사들이 모두 반도체 사업에 뛰어들면서 Arm의 인내가 결실을 맺고 있습니다. 마이크로소프트가 작년에 서버용 Arm 기반 첫 CPU 코발트(Cobalt)를 출시한 데 이어 구글은 올해 4월 자체 Arm 기반 칩인 액시온(Axion)을 공개했습니다.

하지만 AI 데이터 센터의 핵심으로 Arm을 이끌고 있는 것은 엔비디아와의 동맹입니다. 엔비디아의 최신 GB200 "슈퍼칩"은 두 개의 블랙웰(Blackwell) 그래픽 처리 장치를 Arm 기반의 그레이스(Grace) CPU와 결합했습니다. 2020년 엔비디아가 소프트뱅크로부터 Arm을 400억 달러에 인수하려던 시도는 반독점 규제에 따라 좌절됐지만, 현재 두 회사는 그 어느 때보다도 가까운 관계를 유지하고 있습니다. 내년에는 Arm CPU를 사용하는 엔비디아 기반의 AI PC가 출시될 것으로 널리 예상됩니다.

두 가지 유형의 프로세서

양사는 매우 가까운 관계를 형성하여, 하스(Haas)가 최근 새로운 팟캐스트의 첫 번째 게스트로 엔비디아 CEO 젠슨 황(Jensen Huang)을 인터뷰하면서 실패한 인수 거래에 대해 농담을 주고받기도 했습니다. 전 엔비디아 임원이기도 한 하스는 "거의 우리를 인수하셨죠, 정말 재미있었을 거예요"라고 말했고, 황은 "아직도 슬퍼하고 있어요"라고 답했습니다. 하스가 "매일 조금씩 눈물이 나네요"라고 웃자 황은 "그래도 여기에 계시잖아요"라고 화답했습니다.

서로의 관계가 가까워지고 있음에도 불구하고, 소프트뱅크의 손 마사요시 회장은 AI 칩 공급을 지배하는 엔비디아에 대항하는 캠페인에 Arm을 참여시키길 원하고 있습니다. 손 회장은 Arm을 단순한 IP 라이선스 기업에서 AI 모델을 “훈련”하여 구축하고, 사용자 질문에 응답하는 “추론”을 위한 데이터 센터용 칩을 직접 생산할 수 있는 회사로 성장시키겠다는 포부를 가지고 있습니다. 또한 소프트뱅크의 올해 7월 영국 AI 칩 제조업체인 그래프코어(Graphcore)를 인수한 이유도 칩 생산 능력을 강화하기 위한 것이었습니다.

칩 생산과 소프트웨어 외에도, 손 회장은 데이터 센터에 전력을 공급하는 계획을 포함하고 있습니다. 소프트뱅크는 구글과 메타와 같은 빅테크 기업들에게 엔비디아에 대항할 수 있는 체제를 구축할 가능성을 제안하며 고객들과 활발히 접촉하고 있습니다.

소프트뱅크는 또한 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)와 협력하여 AI 칩을 생산할 수 있는 파운드리 용량을 확보하기 위한 협상을 진행 중입니다. 다만 손 회장의 계획을 잘 아는 사람들은 현재로서는 공식 발표가 있을 가능성은 적다고 보고 있습니다. 소프트뱅크는 이에 대한 언급을 거부했습니다.

Arm은 스마트폰 외 시장으로 다각화를 추진 중입니다

지난주 파이낸셜 타임즈와의 인터뷰에서 하스는 엔비디아의 전체 기술 스택, 즉 칩뿐만 아니라 네트워킹 기술과 소프트웨어를 포함하는 기술을 복제하는 데에는 "상당한 노력"이 필요할 것이라고 인정했습니다. Arm은 "신경망 장치"(NPUs)라 불리는 칩을 제작하고 있으며, 이는 AI에 필요한 신경망을 최적화하도록 설계되었습니다. 그러나 하스는 Arm의 NPU가 주로 스마트폰, 사물 인터넷(IoT), 클라우드 외의 기타 제품에서 작동하도록 설계되어 데이터 센터에서는 엔비디아와 같은 성능 수준을 제공하지 못한다고 인정했습니다.

"하지만 저는 그 영역을 단순히 엣지(edge) 디바이스 너머로 넓히기 위해 많은 작업이 진행되고 있다는 점을 확신할 수 있습니다,"라고 그는 말했습니다.

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아이러니하게도, 소프트뱅크의 계획이 훨씬 더 진행되었을 수도 있었지만, 약 5년 전 Arm이 독자적인 AI 가속기 기술을 개발하는 내부 프로젝트를 중단하면서 지연되었다고 전직 직원 세 명이 전했습니다. 

2016년에 소프트뱅크가 240억 파운드(310억 달러)에 Arm을 인수한 후, Arm은 기업 공개(IPO)를 준비하라는 압박을 받게 되었고, 이는 투자자들에게 수익성을 부각시키기 위해 검증된 수익성 높은 사업에 집중해야 함을 의미했습니다. 동시에 애플과 퀄컴, 그래프코어와 같은 Arm의 주요 고객들이 자사의 칩 설계 역량을 강화하면서 Arm의 엔지니어 인재를 빼앗아 가는 상황이었습니다.

당시 Arm의 주요 제품 부문을 담당하던 하스(Haas)를 비롯한 Arm의 경영진은 Arm의 핵심 CPU 사업을 강화해야 한다는 필요성을 인지했습니다. 이로 인해 Arm은 AI에 최적화된 칩을 개발하는 초기 프로젝트에 참여하던 수백 명의 엔지니어를 재배치하여 CPU 개발에 투입하게 됩니다. 비록 그 엔지니어들이 Arm의 CPU에 AI 가속 기능을 통합하는 작업을 지속했지만, 이로 인해 Arm은 오늘날에도 독립적인 NPU(신경망 처리 장치) 제품을 보유하지 않게 되었습니다.

“우리는 프로세서 엔지니어들을 계속 빼앗기고 있었어요,” 당시 이 결정에 참여했던 전직 Arm 임원은 말했습니다. “결국 CPU가 더 중요한 겁니다.”

Arm은 1990년대 초반 영국 캠브리지셔에 있는 옛 칠면조 사육장에서 출발했습니다. 그리고 오늘날 그 수준까지 발전했으며, 최고경영자의 말에 따르면 "AI는 무조건 Arm에서 구동될 것"입니다 © Arm

분석가들은 소프트뱅크의 자원이 있다고 해도 Arm이 엔비디아의 GPU에 진정한 경쟁자를 만들어낼 수 있을지에 대해 회의적입니다. 엔비디아의 성공은 하드웨어 역량뿐만 아니라 오랜 기간에 걸쳐 구축된 소프트웨어 플랫폼인 쿠다(Cuda) 덕분인데, 이를 복제하려면 수년이 걸릴 것입니다.

“그들이 엔비디아에 대항하기 위해 어떤 도구를 가지고 있는지 잘 모르겠습니다,”라고 테크 컨설팅 회사 옴디아(Omdia)의 반도체 분석가 에드워드 윌포드(Edward Wilford)는 말했습니다.

“Arm은 데이터 센터용 [AI] 가속기 IP가 없습니다,”라고 또 다른 컨설팅 회사인 크리에이티브 스트래티지스(Creative Strategies)의 벤 바자린(Ben Bajarin)은 말했습니다. 그는 엔비디아의 지배력에 도전할 가능성이 가장 높은 곳은 Arm의 IP에 크게 의존하지 않는 마이크로소프트, 구글, 아마존 같은 빅테크 기업들이 될 것이라고 보았습니다.

공식적으로 하스는 Arm이 AI 붐에서 혜택을 보려면 엔비디아와 경쟁할 필요가 없다고 주장합니다. Arm 기술에 기반한 칩들은 이미 스마트폰의 사진 편집이나 보안 카메라의 이미지 처리와 같은 AI 작업을 수행하고 있습니다. Arm은 최근 메타와 협력해 자사의 모바일 CPU에서 실행 가능한 경량화된 라마(Llama) AI 시스템 버전을 개발했습니다.

“세계 인구의 70%가 어떤 식으로든 Arm과 접촉하고 있습니다,” 하스는 블룸버그 행사에서 말했습니다. “AI는 무조건 Arm에서 구동될 겁니다.”

그러나 그는 Arm이 겸손한 영국 회사라는 정체성을 잃고 실리콘밸리의 AI 과대망상에 휩쓸렸다는 견해를 거부했습니다.

“우리는 전례 없는 시장 수요에 대응할 엄청난 기회를 가지고 있습니다,”라고 그는 파이낸셜 타임즈와의 인터뷰에서 말했습니다. “Arm 내부에서 변화한 것이 있다면, 그건 바로 이 기회를 놓치지 않기 위한 긴박감입니다.”