[AI 고속도로] 구글, 브로드컴 넘어 마벨까지 품었다…AI칩 공급망 다변화

최대 약 166조원 규모 반도체 구매 연계…TPU 중심 맞춤형 칩 생태계 확대

구글이 자체 인공지능(AI) 반도체 생태계 확대를 목표로 반도체 설계 기업 마벨과 손잡는다. 기존 핵심 파트너였던 브로드컴에 더해 새로운 공급망을 확보하면서, AI 데이터센터 경쟁력의 핵심으로 떠오른 맞춤형 반도체 전략을 한층 강화하는 모습이다.

19일(현지시간) 로이터통신에 따르면 마벨은 구글과 맞춤형 AI 반도체 개발·공급 계약을 체결하고 자사 보통주 약 5900만 주를 매입할 수 있는 신주인수권을 구글에 부여했다. 구글이 모든 권리를 행사할 경우 투자 규모는 121억 8000만 달러(약 16조 9000억원)에 달한다.

이번 계약은 단순 지분 투자를 넘어 AI 반도체 공급망 확대에 초점이 맞춰졌다. 구글은 마벨 제품 구매 실적에 따라 단계적으로 지분 인수 권한을 확보하게 된다. 대부분의 신주인수권은 마벨 제품을 5억 달러(약 6900억원)어치 구매할 때마다 순차적으로 부여되는 구조다.

구글이 모든 구매 조건을 충족할 경우 마벨이 확보할 수 있는 누적 매출은 최대 1200억 달러(약 166조원)에 이를 것으로 전망된다.

구글 8세대 TPU 중 학습용 칩 8t(왼쪽)와 추론용 칩8i (사진=구글클라우드)

이번 협력은 구글의 자체 AI 반도체인 텐서처리장치(TPU) 경쟁력 강화 전략과 맞물려 있다. TPU는 AI 모델 학습과 추론에 특화된 반도체로, 엔비디아 그래픽처리장치(GPU)를 보완하거나 일부 영역에서 대체할 수 있는 핵심 칩으로 평가된다.

구글은 TPU의 핵심 설계를 직접 수행하고 있지만 세부 설계와 생산 관리, 스토리지와 네트워크를 비롯한 관련 기술은 외부 기업과 협력 중이다. 이번 계약에 따라 마벨은 AI 추론 가속기와 스토리지·네트워크 인터페이스·메모리 인터페이스 컨트롤러·니어메모리 컴퓨팅 등 TPU 생태계와 연계된 다양한 맞춤형 반도체를 공급할 예정이다.

특히 구글이 TPU 개발 과정에서 주로 브로드컴과 협력해왔다는 점에서 이번 계약은 공급망 다변화 전략의 신호로 해석된다. 다만 브로드컴과의 협력이 중단되는 것은 아니다. 앞서 구글은 브로드컴과 2031년까지 TPU와 AI 인프라용 반도체를 공동 개발하는 계약을 체결한 바 있다.

최근 빅테크 기업들은 비용 절감과 인프라 최적화를 목표로 자체 AI 반도체 개발에 속도를 내고 있다. 엔비디아의 고성능 GPU 가격이 급등하면서 특정 공급업체에 대한 의존도를 줄이고 서비스 특성에 맞는 반도체를 직접 설계하려는 추세다.

마벨은 이미 아마존을 비롯한 대형 클라우드 기업들의 맞춤형 AI 가속기 개발에도 참여하고 있다. 최근에는 AI 칩 간 데이터 전송 속도를 높이는 광자 기술 기업을 인수하며 데이터센터 연결 기술 경쟁력도 강화했다.

이 소식에 시장도 즉각 반응했다. 이날 마벨 주가는 9.85% 상승한 반면, 브로드컴 주가는 4.61% 하락했다.

업계에선 이번 계약이 AI 기업과 반도체 기업 간 지분 연계형 협력 모델이 확산하는 계기가 될 것으로 보고 있다. 앞서 AMD도 오픈AI와 반도체 구매 규모에 따라 지분을 부여하는 형태의 계약을 체결한 바 있다.

윌리엄 커윈 모닝스타 시장분석가는 "구글이 브로드컴을 마벨로 대체하기보다는 새로운 공급원을 찾아 시장을 키우는 차원으로 보인다"고 평가했다.