챗GPT 개발사 오픈AI의 샘 올트먼 최고경영자(CEO)가 최태원 SK그룹 회장과 오찬 회동을 위해 1일 서울 종로구 SK서린빌딩에 들어서고 있다. 2025.10.1 [ⓒ 연합뉴스]

[디지털데일리 김문기 기자] 오픈AI(OpenAI)가 브로드컴(Broadcom)과 손잡고 자체 AI 칩 개발에 착수하며, 엔비디아 중심의 인공지능 반도체 질서에 균열을 내고 있다.

17일(현지시간) 외신 블룸버그에 따르면 오픈AI가 맞춤형 칩과 네트워크 부품을 브로드컴과 공동 설계해 10기가와트(GW) 규모의 데이터센터 인프라를 구축할 계획인 가운데 이 프로젝트는 단순한 칩 도입이 아니라 오픈AI가 엔비디아·AMD 등 기존 공급망에 의존하지 않는 완전한 하드웨어 아키텍처를 구축하겠다는 선언이라는 것. 오픈AI는 브로드컴과의 협력을 통해 기존 대비 20~30% 수준의 비용 절감 효과를 기대하고 있다는 분석이다. 게다가 첫 번째 칩은 2026년 말 양산이 목표다.

현재 오픈AI는 1GW급 데이터센터 건설에 약 500억달러를 투입하며, 이 중 350억달러는 첨단 GPU 및 AI 가속기 구매에 들어간다. 향후 계획된 대규모 확장을 고려하면 전체 인프라 투자액은 1조달러에 이를 수 있다. 오픈AI는 이번 협력을 통해 칩 비용과 전력 효율을 동시에 개선하고, 공급망 통제력을 강화하려는 것으로 분석된다.

브로드컴은 칩 설계와 제조를 맡고, Arm은 저전력 고효율 아키텍처 기술을 제공한다. 소프트뱅크는 Arm의 대주주로서 자금 조달과 파운드리 연결에 관여하고 있다. 이 구도는 엔비디아의 폐쇄형 쿠다(CUDA) 생태계와 달리, 표준 이더넷 기반의 개방형 구조를 지향한다.

샘 올트먼 CEO는 “브로드컴과의 협력은 인공지능이 실질적 효용을 창출할 수 있는 기반을 마련하기 위한 결정적 단계”라며 “모델 설계와 하드웨어 설계를 동시에 통합하면 AI 효율성을 근본적으로 높일 수 있다”고 말했다. 브로드컴 CEO 혹 탄은 “오픈AI는 AGI(인공지능 일반지능) 개발의 선두에 있으며, 이번 협력은 그 여정을 위한 인프라적 전환점”이라고 평가했다.

다만 업계에서는 이 계획이 ‘높은 보상과 큰 위험’을 동시에 안고 있다고 지적하고 있다. 반도체는 가파른 학습 곡선을 가진 산업이라며 수십억 달러를 들여 맞춤형 칩을 설계하더라도, 기술 주기가 짧아 금세 구형이 될 수 있기 때문. 예를 들어 구글이 TPU(텐서 프로세싱 유닛)를 개발하기까지 10년이 걸렸고, 아마존도 이스라엘의 안나푸르나 랩스를 인수한 뒤 수년간 시행착오를 거쳤다. 그만큼 AI 가속기 시장은 속도전이지만 동시에 자본전이다. 오픈AI 역시 같은 함정에 빠질 수 있다.

한편, 오픈AI의 막대한 인프라 투자가 AI 버블 논란과 맞물리고 있다. 회사는 올해 약 130억달러의 매출을 기록할 것으로 예상되지만, 단기 수익성은 여전히 불투명하다.