모바일 시대 '숨은 제왕' Arm, 데이터센터 CPU 출사표

[아이뉴스24 박지은 기자] 세계 스마트폰 대부분에 들어가는 반도체 설계를 사실상 장악한 영국의 암(Arm)이 데이터센터용 중앙처리장치(CPU) 시장에 직접 뛰어든다.

Arm은 24일(현지시간) 미국 샌프란시스코에서 열린 행사에서 데이터센터용 인공지능(AI) 중앙처리장치 ‘AGI CPU’를 공개하고, 자체 설계 기반 반도체를 양산한다고 밝혔다.

Arm은 그동안 반도체 설계자산(IP)을 제공하고 사용료를 받는 구조로 성장해왔다. 애플과 삼성전자, 퀄컴 등 주요 기업이 Arm 설계를 기반으로 칩을 제작하며 모바일 시장에서는 사실상 표준 구조로 자리 잡았다.

이번에는 설계를 넘어 직접 반도체를 만들어 공급하는 방식으로 사업 구조를 전환했다는 점에서 의미를 더한다.

이번에 공개된 AGI CPU는 스스로 판단하고 행동하는 ‘에이전틱 인공지능(Agentic AI)’ 환경을 겨냥한 데이터센터용 프로세서다. 인공지능이 단순 계산을 넘어 추론과 실행까지 수행하면서 데이터 이동과 작업 조율, 시스템 제어를 담당하는 중앙처리장치 역할이 다시 커지는 흐름을 반영했다.

제품 설계는 고성능과 전력 효율을 동시에 확보하는 데 초점을 맞췄다. AGI CPU는 최대 136개의 Arm 네오버스 V3 코어를 탑재했고, 코어당 초당 6기가바이트(GB) 메모리 처리와 100나노초(ns) 미만 지연시간을 지원한다.

세계 최대 반도체 위탁생산(파운드리) 기업인 TSMC의 3나노미터(㎚) 공정에서 생산되며, 두 개의 반도체 조각을 결합한 칩렛 구조를 적용했다.

Arm이 강조한 부분은 전력 대비 성능이다. AGI CPU는 기존 중앙처리장치 구조 대비 서버 묶음 단위에서 2배 이상의 성능을 내면서도 동일한 전력 범위에서 동작하도록 설계됐다.

데이터센터는 전력 사용량이 곧 비용으로 이어지는 구조인 만큼, 연산 효율이 높을수록 운영비와 냉각 비용을 동시에 줄일 수 있다. Arm은 1기가와트(GW) 규모 인공지능 데이터센터 기준 최대 100억달러 비용 절감이 가능하다고 설명했다.

AI 확산은 중앙처리장치 수요 증가로 이어지고 있다. Arm은 에이전틱 인공지능 확대로 동일 전력 기준에서 데이터센터의 중앙처리장치 수요가 기존 대비 4배 이상 늘어날 것으로 전망했다.

그래픽처리장치(GPU) 중심이던 인공지능 인프라에서 중앙처리장치 역할이 다시 확대되는 흐름이다.

개발 단계부터 글로벌 주요 기업이 참여했다. 메타는 AGI CPU 공동 개발사로 협력했으며, 오픈AI, 클라우드플레어, SAP, SK텔레콤 등이 주요 고객으로 포함됐다. 레노버와 콴타컴퓨터 등 서버 제조사와 협력해 완제품 형태로 공급할 계획이다.

협력사 최고경영진도 이번 발표에 힘을 실었다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 “Arm과의 협력은 20년 넘게 이어져 왔으며, 클라우드부터 AI까지 하나의 통합 플랫폼을 구축하고 있다”고 밝혔다.

전영현 삼성전자 대표이사 부회장은 “AI 성능은 로직과 메모리, 패키징 기술 전반의 공동 최적화에 달려 있다”며 “Arm과의 협력은 차세대 AI 플랫폼 구현에 중요한 기반”이라고 말했다.

곽노정 SK하이닉스 대표이사 사장은 “AI 데이터센터에는 고용량·고대역폭 메모리가 필수”라며 “Arm 기반 플랫폼은 AI 인프라 확장에 중요한 역할을 할 것”이라고 밝혔다.

르네 하스 Arm 최고경영자(CEO)는 “인공지능은 컴퓨팅 구축과 운영 방식을 근본적으로 바꾸고 있다”며 “AGI CPU는 Arm 전략의 전환점이 될 것”이라고 화답했다.

Arm은 AGI CPU를 새로운 성장 축으로 제시했다. 회사는 이 사업이 5년 내 연간 약 150억달러 매출을 창출할 것으로 전망했으며, 전체 매출 250억달러와 주당순이익(EPS) 9달러 달성을 목표로 제시했다.

업계에서는 Arm의 이번 행보를 두고 데이터센터 중앙처리장치 시장 경쟁 구도 변화에 주목하고 있다. 인텔과 AMD 중심 구조가 주도해온 시장에 저전력 기반 Arm 아키텍처 확산이 본격화될 가능성이 제기된다.

모바일에서 검증된 Arm의 전력 효율 설계 전략이 인공지능 데이터센터로 확장되면서, 차세대 인프라 주도권 경쟁이 본격화될 전망이다.