'AI 추론칩' 강자 리벨리온, 글로벌 실전 테스트 돌입

국내 인공지능(AI) 반도체 산업의 대표 스타트업이자 다크호스로 평가받는 리벨리온(Rebellion)은 올해 창업 이후 새로운 도약을 위한 중대한 기로에 서 있다. 기업 사명처럼 AI 반도체 산업의 반란을 일으키는 역사적 한 해가 될지, 아니면 찻잔 속의 태풍으로 그칠지 반도체 업계의 이목이 쏠리고 있다.

이러한 관심의 배경에는 급격하게 변화하는 글로벌 AI 시장의 판도가 자리 잡고 있다. 이제 시장은 단순한 모델 개발을 넘어 실질적인 서비스 효율을 따지는 '추론(Inference)의 시대'로 진입했다. 천문학적인 전력 소모와 운영 비용을 감당해야 하는 빅테크들에게 고효율·저전력 반도체 확보는 더 이상 선택이 아닌 생존의 문제로 직결되기 때문이다. 리벨리온이 차세대 AI 반도체 경쟁의 핵심 무대로 추론 칩(NPU) 시장을 보고 있는 이유다.

리벨리온은 바로 설립 초기부터 이 지점을 정조준하고 기술 개발에 매진해 왔다. 1세대 '아톰(ATOM)' 칩에 이어 최근 내놓은 차세대 칩 '리벨(REBEL)'은 이같은 노력의 정수다. 엔비디아 칩과 비교해 높은 효율을 자랑하는 것으로 평가받고 있다. 최근엔 실리콘 샘플 성능 검증까지도 성공적으로 마쳤다. 삼성전자의 4나노 공정과 HBM3E를 탑재한 '리벨'은 현재 xAI, 오픈AI 등 글로벌 파트너들과 테스트를 진행하며 상용화 가능성을 구체적으로 타진 중이다.

하드웨어의 성과를 실제 서비스 성능으로 구현하기 위한 소프트웨어 최적화라는 과제가 여전히 남아있지만, 리벨의 시장 안착 여부는 리벨리온이 추진하는 올해 상장 로드맵을 결정지을 핵심 열쇠가 될 전망이다.

[강점: Strength] 'H200급 성능에 전력은 15% 감소'...'리벨'이 증명한 초격차

리벨리온의 가장 강력한 무기는 하드웨어 기술이다. 리벨리온의 차세대 AI 칩인 '리벨'의 실리콘 샘플 테스트 결과는 당초 설계 목표를 모두 충족한 것으로 평가 받는다.

반도체 업계 관계자는 "당초 예상보다 칩 성능이 잘 나온 걸로 안다"며 "실제 현장에서 구동만 잘 된다면 효용성 측면에서 충분치 사용성이 있을 것으로 보인다"고 말했다.

특히 칩렛(Chiplet) 아키텍처와 HBM3E를 탑재한 '리벨 쿼드(Rebel Quad)'는 연산 성능과 메모리 사양 면에서 시장의 기준점인 엔비디아 H200을 미세하게 앞서거나 대등한 수준을 기록했다.

세계 최고 권위 반도체 설계 학회인 ISSCC(국제고체회로학회) 최신 발표 자료에 따르면 리벨 쿼드의 FP16 연산 성능은 1 PFLOPS로 H200(0.99 PFLOPS)과 비슷하며, 메모리 용량 또한 144GB로 H200(141GB)보다 소폭 높다. 이는 세계 최초로 UCIe-Advanced 다이-투-다이(Die-to-Die) 인터페이스를 적용해 4개의 칩렛을 하나의 칩처럼 구동시킨 결과다.

가장 고무적인 대목은 전력 효율이다. 리벨 쿼드의 설계 전력(TDP)은 최대 600W로, 유사한 성능을 내는 H200(700W) 대비 약 15% 가량 전력 소모가 적다.

글로벌 소프트웨어 생태계 편입도 가속화되고 있다. 리벨리온은 최근 글로벌 오픈소스 솔루션 기업 레드햇의 공식 포팅 파트너로 선정됐다. 특히 이 과정에서 글로벌 모바일 AP 강자인 퀄컴과의 경쟁에서 앞선바 있다.

회사의 기술력은 글로벌 학회에서도 인정받았다. 리벨리온은 최근 미국 샌프란시스코에서 개최된 'ISSCC 2026'에서 리벨 쿼드 관련 논문을 발표하고, 데모를 시현했다. ISSCC는 반도체 올릭픽으로 불리며, 반도체 학계에서는 세계 최고 권위를 갖는다.

김지훈 한양대학교 융합전자공학부 교수는 "리벨리온이 ISSCC에서 논문 발표와 데모를 시현한 것은 유의미한 결과"라고 평가했다.

오진욱 리벨리온 CTO(최고기술책임자)는 "이번 발표로 확보한 글로벌 수준의 기술적 신뢰를 바탕으로 진행 중인 양산과 글로벌 고객사 PoC(개념검증)에 속도를 내며 대한민국의 AI반도체 역량을 세계 무대에서 선보일 것"이라고 말했다.

[약점: Weakness] '아톰'이 남긴 숙제: 소프트웨어 최적화와 현장의 괴리

그러나 하드웨어의 화려한 지표 이면에는 '소프트웨어 성숙도'라는 뼈아픈 과제가 남아 있다. 리벨리온의 1세대 칩 '아톰(ATOM)'은 SK텔레콤의 AI 서비스 '에이닷(A.dot)'에 도입되며 국내 최대의 상용화 레퍼런스를 확보했으나, 실제 서비스 현장에서는 기대만큼의 퍼포먼스를 내지 못하고 있다는 지적이 나온다.

가장 큰 문제는 소프트웨어 최적화의 난이도다. 칩이 가진 잠재적 최고 성능을 이끌어내기 위해서는 개발자가 매우 복잡하고 까다로운 최적화 과정을 수동으로 거쳐야 한다. 이는 세계 개발자들이 엔비디아에 종속될 수밖에 없게 만든 '쿠다(CUDA)'의 압도적인 편의성과 극명하게 대비되는 지점이다. 결국 산업 현장에서 활용되기 위해서는 컴파일러 등 소프트웨어 스택의 자동화와 편의성 확보가 리벨 성공의 선결 과제인 셈이다.

[기회: Opportunity] xAI·오픈AI 등 빅테크와 협력

상장 가능성을 타진하던 리벨리온은 이제 '언제 상장할 것인가' 타이밍을 고민하고 있다. 리벨리온은 올 4분기 또는 내년 1분기를 목표로 구체적인 IPO(기업공개) 시나리오를 가동 중이다. 올 하반기 리벨 시리즈의 본격적인 매출 발생을 상장의 핵심 근거로 삼겠다는 전략이다.

실제로 리벨리온의 실적 로드맵은 상당히 구체적이다. 리벨리온의 지난해 매출은 350억원 안팎으로 추산된다. 이는 국내 AI칩 스타트업 중 가장 큰 규모다. 리벨리온 관계자에 따르면 지난해 양산 물량 대부분을 판매해 이 같은 성과를 기록했다. 올해는 약 900억원의 연 매출을 목표로 한다. 시장에 자리잡은 아톰과 더불어 하반기 출하되는 리벨을 통해 매출을 달성할 계획이다.

글로벌 기업들과 협력도 이어지고 있다. 현재 회사는 xAI와 특정 소프트웨어 스택을 기반으로 PoC를 진행 중이며 오픈AI, 휴메인과도 협력 파이프라인을 구축한 것으로 확인됐다. 리벨리온은 국내 최대 기업 가치 약 2조 규모의 AI 반도체 유니콘 기업으로 평가받는다.

박성현 리벨리온 대표는 지난해 12월 기자간담회에서 “PoC는 고객사 입장에서 상당한 비용과 시간이 투입되는 과정”이라며 “알 만한 글로벌 업체들과 검증 단계에 있다”고 말한 바 있다.

[위협: Threat] 삼성-SK '거인들의 신경전'..."비즈니스 결과 내야"

가장 미묘하면서도 강력한 위협은 삼성전자와 SK그룹이라는 대기업 사이의 전략적 포지셔닝이다. 삼성전자는 4나노 파운드리와 HBM3E 공급을 통해 '리벨' 탄생의 산파 역할을 하고 있고, SK그룹은 사피온과의 합병을 통해 리벨리온을 그룹 AI 인프라의 핵심으로 세웠다.

양사의 전폭적인 지원은 성장의 촉매제이지만, 반대로 양사가 AI 반도체 주도권을 놓고 격돌할 경우 리벨리온이 그 사이에서 전략적 자율성을 잃을 수 있다는 우려가 나온다. 밸류체인 결정 과정에서 이들 대기업의 이해관계가 충돌할 경우 자칫 '고래 싸움에 낀 새우'가 될 수 있다는 분석이다.