[문송천의 디지털 산책] 테라팹의 반도체 승부수 …삼성, 칩만으론 못버틴다

[문송천 카이스트 경영대학원 교수]

 

일론 머스크가 다소 무모해 보이는 선택을 다시 한번 꺼내 들었다. 반도체 공장을 직접 짓겠다는 테라팹 구상이 바로 그것이다(로이터 2026년 3월 23일자). 그가 미국 텍사스에 짓겠다는 이 반도체 공장은 기존 범용 칩으로는 그의 비전을 담을 수 없다는 경고를 담고 있다. 그 실체는 스스로 반도체를 포함한 생태계 조성자로 변신을 꾀하겠다는 야심 찬 계획이다. 엔비디아를 위협하는 전략에 가깝다. 삼성과 TSMC라는 최고 수준의 파운드리 기업이 이미 엄연히 존재하는 상황에서 굳이 막대한 자본과 시간을 들여 생산 시설을 내재화하겠다는 발상은 과연 무엇인가.

반도체 산업은 특히 수십 년에 걸쳐 축적된 공정 기술이 매우 중요한 분야다. 다른 기업 같으면 막대한 초기 투자와 수율 문제 등 기술적 불확실성 때문에 외주 생산을 택하는 게 타당하다. 후발 주자로서 실패할 확률도 높다. 또한 반도체 산업 특성상 실패가 단기간에 교정되지 않는 특성도 있다. 테라팹이 계획대로 진행될 가능성이 낮다는 평가가 나오는 근거도 여기에 있다. 그러나 그가 구상하는 거대 산업 생태계 전반을 지탱하기 위해서는 자신만의 반도체 인프라가 필요하다고 보고 있는 것이다. 

구글, 아마존, 메타 이들 3개 기업이 머스크보다 앞서서 각기 독자적으로 자체 AI 칩을 개발하고 있다는 사실 역시 간과할 수 없다. 내재화 역량 강화가 반도체 수요 주체 전반의 흐름으로 해석될 수 있는 대목이다. 다만 테라팹의 공장 규모가 파격적으로 크다는 점은 다르다. 부지 면적이 뉴욕 센트럴파크의 3배에 달하며 연간 1테라와트 규모의 초대형으로서 무려 전 세계 AI 칩 생산량의 50배로 되어 있다.

왜 그렇게 큰 규모를 생각하고 있을까. 전기차, 자율주행, 휴머노이드 로봇, 우주 위성, 인공지능 데이터센터에 이르기까지 머스크의 사업은 모두 막대한 저장 능력과 연산 능력을 필요로 하는 게 공통점이자 특징이다. 이런 수요가 기하급수로 폭증할 경우를 생각하면 기존 엔비디아나 삼성 등 외부 의존 반도체 공급망으로는 속도와 에너지를 감당하기 어렵다고 보는 것이다. 좀 세부적으로 들어가면 연산 총 소요 시간과 에너지 소모량을 결정짓는 고대역메모리칩(HBM)과 계산 칩(GPU) 간 데이터 이동 횟수를 현 구조보다 줄이지 않으면 병목현상을 피할 수 없다고 보는 것이다. 잦은 이동이 과열의 원인도 된다. 따라서 데이터 이동을 현행 대비 수천~수만 분의 1로 대폭 줄여 보겠다는 뜻이다. 메모리 창고에서 조립용 공장으로 보내기 전에 미리 조립하여 보내면 물류비용을 일정 부분 줄이는 수 있는 이치와 같다. 그가 남다르게 선제적으로 추진하고 있는 휴머노이드 로봇과 우주 산업은 선점 효과가 특히 절대적인 분야다. 

먼저 대규모 연산 능력을 확보하고 데이터를 축적한 쪽이 시장을 지배하게 되기 때문이다. 이런 환경에서는 산업 전반을 장악하는 통제권이 관건이다. 그러려면 연산 속도와 에너지 효율성에서 타의 추종을 불허해야 한다. 결국 머스크식 산업 전략의 연장선에 있다고 봐야 한다. 그는 언제나 병목 현상을 일으킬 부분에 대해서는 외부에 맡기지 않고 내부로 끌어들여 왔다. 자동차에서는 배터리와 소프트웨어를 우주에서는 로켓과 엔진을 직접 만들었고 이런 일련의 과정에서 초기의 비효율을 감수해왔다. 하지만 역설적으로 일정 시간이 지나 그 선택이 경쟁력을 만들어내는 기반이 되는 것을 여러 기회에 성공적으로 실증해왔다.

테라팹 비전이 성공한다면 하드웨어란 이제 소프트웨어에 의해 정의되는 존재로 전락할 수 있다. 과거에는 하드웨어가 먼저였고 소프트웨어는 그 위에서 돌아가는 부속물에 가까웠다. 하지만 인공지능 (AI) 시대에 들어서면서 이 둘 간의 주종관계 상황이 정반대로 펼쳐지는 것이다. 4차 산업혁명이 소프트웨어 중심이듯이 소프트웨어가 판을 짜는 주역이 되고 나머지는 그를 위한 존재로 변신하는 것이다. 즉 어떤 소프트웨어를 돌릴 것인지가 먼저 결정되고 그 소프트웨어를 가장 효율적으로 실행하기 위한 하드웨어가 뒤따라 설계되는 구조다. 결국 경쟁력의 원천이 칩 자체로부터 메모리칩 윗단에서 돌아가는 소프트웨어 쪽으로 이동하게 되는 것이다. 

이런 시대적 변화에 매우 더디게 반응해왔던 삼성에는 위기일 수 있다. 나노미터 줄이기 경쟁으로 대변되듯 더 작게, 더 빠르게, 더 안정적으로 만드는 능력이 곧 삼성과 인텔 같은 전통적 반도체 기업의 경쟁력이었다. 그러나 지금은 세태가 달라지고 있다. ‘소프트웨어가 정의하는 하드웨어’라는 거대한 흐름이 조성된 것이다. 이런 추세에 삼성이 대응하지 못한다면 산업의 주도권에서 멀어질 수밖에 없다. 그러면 이런 상황에서 삼성이 취할 수 있는 전략은 무엇일까. 단 하나다. 메모리 상단에 연산 로직이라는 새로운 소프트웨어 축을 잘 얹음으로써 과거와는 전혀 다른 차원의 반도체 성능을 만들어내는 길밖에 없다. 그걸 못해낸다면 삼성에는 주요 고객의 이탈 가능성이라는 부정적인 결과가 나타날 수 있다.

다만 삼성의 경우 단기적으로 고객 이탈이 급격히 발생할 가능성은 그리 높지 않다. HBM과 같은 고난도 메모리는 여전히 소수 기업만이 안정적으로 공급할 수 있는 영역이며 테라팹 역시 초기에는 외부 생태계에 의존할 수밖에 없다. 그럼에도 불구하고 삼성이 이런 세태 변화 속에서도 계속해서 고객을 유인하려면 초기 아키텍처 설계 단계부터 공정 최적화와 패키징까지 통합적으로 해 내는 능력을 보유하고 있다는 점을 입증해야 한다. 그러면 고객은 완전한 내재화 노선 대신 삼성을 중간 선택지 파트너로 삼을 기회가 커질 수도 있다. 대세를 거스르지 않는 방향으로 부단히 노력하다 보면 위기를 기회로 역전시킬 수도 있는 것이다.

하지만 중간선택지 전략조차 만만치 않다. 삼성은 물론 애플 휴대전화의 계산칩을 평정하고 있는 칩설계전문 기업 ARM이 자사 브랜드를 감추던 시절에서 이제는 자체 칩 판매를 전격 선언하고 나선 것이다(로이터 2026년 3월 25일자). AI 시대를 맞아 자체 저전력 고성능 기술 기반을 더 이상 숨기지 않겠다는 뜻으로 빅테크들의 내재화 대체재로서 중간선택지 강자가 되겠다는 전략이다. 따라서 삼성에는 또 다른 진퇴양난인 곤경이 닥쳐올 수도 있다.

여기가 삼성이 고민해야 할 지점이다. 우리는 여전히 제품을 만드는 기업인가 아니면 기술을 작동시키는 플랫폼을 제공하는 기업인가. 후자의 방향으로 전환하겠다면 플랫폼에 참여하는 다양한 개발자로 하여금 쉽게 접근하고 빠르게 실험하며 지속적으로 개선할 수 있는 고도의 개발 환경을 제공해야 한다. 그러려면 하드웨어도 소프트웨어처럼 업데이트 가능케 해야 한다. 말 그대로 소프트, 즉 유연해져야 하는 것이다. 한 번 만들어지고 끝나는 것이 아니라 하드웨어도 다운로드식 업데이트를 통해 계속 진화하는 존재가 되어야 한다. 이는 제조 중심 기업에 매우 낯선 영역이다. 안정성과 완성도를 중시하던 굴뚝산업 전통적 문화를 벗어나 실패를 허용하는 개발 문화로 이동해야 가야 하기 때문이다. 삼성으로서는 감당해내기 어려운 주문일 수 있다. 기업의 운영 철학을 바꾸는 문제로 귀결되기 때문이다. 지금의 삼성은 엔비디아를 중심으로 한 범용 GPU 생태계에 합류되면서 HBM 수요 증가에서 오는 수혜를 만끽하는 제2의 전성기를 누리고 있다. 그러나 테라팹 시도가 현실화되어 핵심 고객들이 범용 GPU 대신 각기 자체 설계한 고성능 AI 칩을 사용하는 순간 삼성의 위치가 재정의될 수밖에 없기 때문이다.

문제는 방향성이다. 규모가 극단적으로 워낙 큰 테라팹 실험이 만일 성공한다면 반도체 산업 전반의 방향을 가늠하는 기준점이 될 수도 있다. 그에 영향을 받아 삼성 현 고객들마저 각기 독자적으로 내재화 영역을 확장할 경우까지도 예상할 수 있다. 그렇게 되면 삼성은 장기적으로는 어느 빅테크와도 협상력 면에서 약화될 수밖에 없다.

따라서 내재화 추세에 삼성이 적극 대응하려면 삼성 자신 역시 고객이 요구하는 시스템 성능을 극대화하는 방향으로 진화해야 한다. 안 그러면 점차 가치 사슬의 하단으로 밀려날 가능성이 높다. 이런 가치 사슬 최상단을 달리고 있는 기업이 바로 엔비디아다. 부품별로 협력업체를 잘 끌어들여 최적화된 시스템을 가장 잘 만들고 있기 때문이다. 엔비디아는 소프트웨어와 하드웨어를 아우르는 시스템 설계에서는 단연 반도체 업계 세계 선두다. 따라서 머스크가 자체 공급망을 구축하는 데 성공한다면 가장 큰 타격을 입을 경쟁자는 다름 아닌 바로 엔비디아다. 이는 엔비디아 협력업체인 삼성에는 큰 위협이 될 수 있다. 그러나 역으로 기회가 될 수도 있다. 엔비디아 그늘을 벗어나서 삼성 또한 엔비디아의 강력한 경쟁자가 될 수도 있기 때문이다.

삼성이 과연 어느 길을 선택할지 주의 깊게 지켜볼 대목이다. 1952년 발표된 공상과학 소설 ‘화성 프로젝트’ 속에서 화성 정착지 지도자를 칭했던 일론이란 기이한 이름을 가진 머스크. 대세 추종을 거부하고 스스로 납득할 수 있는 가치만을 선택하여 그에 맞춰 추진하는 자기결정권은 도대체 어디서 오는 것일까. 그의 무모에 가까운 이런 도전은 흥미롭게 지켜볼 대목이다.


문송천 필자 이력

▷카이스트 경영대학원 교수 ▷미국 일리노이대(어바나 샴페인) 전산학 박사 ▷유럽IT학회 아시아 대표이사 ▷대한적십자사 친선홍보대사 ▷카이스트·케임브리지대·에든버러대 전산학과 교수