딥시크 5시간 먹통…中 AI 폭풍 성장에 반도체는 품귀 [차이나 워치]

中 AI칩 150만개 이상 부족

엔비디아 게임용 GPU까지 싹쓸이

중국 인공지능(AI) 산업이 급성장하고 있지만 이를 뒷받침할 연산 인프라는 수요를 따라잡지 못하고 있다. 중국 대표 AI 기업 딥시크의 서비스가 5시간 가까이 마비되는 등 운영상 문제도 잇따르고 있다.

중국 정부가 반도체 자립에 속도를 내고 있지만 자국산 AI 반도체 공급량은 수요에 크게 못 미치는 상황이다. 중국 기술기업들은 미국 엔비디아의 게임용 그래픽처리장치(GPU)까지 대량 구매하며 부족한 연산 자원을 확보하고 있다. AI 모델 개발 경쟁이 데이터센터와 반도체 확보 경쟁으로 확산되면서 중국 AI 산업의 성장 속도를 결정할 핵심 변수로 연산 인프라가 떠오르고 있다.

中 AI 굴기 발목 잡는 연산 인프라

16일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)와 중국 매체들에 따르면 딥시크는 전일 오전 4시간50분 동안 챗봇과 응용프로그램 인터페이스(API) 서비스 장애를 겪었다. V4 프로와 V4.1 플래시 모델의 API도 중단됐다. 전 세계 이용자들은 서버를 일시적으로 사용할 수 없다는 오류 메시지를 받았다. 딥시크는 지난 8~14일 API 이용 금액 전액을 서비스 크레디트로 환급하겠다고 밝혔다.

딥시크의 대규모 서비스 장애는 이번이 처음이 아니다. 지난 3월에도 약 12시간 동안 서비스가 중단됐다. 회사 측은 시스템의 단일 의존 구조를 제거하고 안정성을 개선하겠다고 했다. 다만 이번 장애의 구체적인 원인은 공개하지 않았다. 딥시크는 급증하는 연산 수요에 대응하기 위해 중국 네이멍구자치구에 약 1기가와트(GW)급 AI 데이터센터를 구축하는 방안을 추진 중이다.

업계에선 중국 AI 산업이 직면한 가장 큰 문제로 반도체 공급 부족을 꼽고 있다. 파이낸셜타임스(FT)에 따르면 올해 중국의 AI 반도체 수요는 500만개를 크게 웃돌 것으로 추산된다. 반면 공급량은 해외 생산분 약 100만개를 포함해 최대 350만개에 그칠 전망이다. 내년에는 수요가 1000만개를 돌파할 것으로 예상된다.

중국이 반도체 생산을 빠르게 늘리고 있지만 AI 모델 개발과 서비스 운영에 필요한 연산 수요가 더 가파르게 증가하고 있는 셈이다.

AI 굴릴 반도체가 없다

중국 기술기업들의 투자 경쟁이 수요 증가를 부추기는 모습이다. 알리바바와 바이트댄스, 텐센트의 올해 합산 설비투자 규모는 지난해의 두 배 이상인 약 7000억위안(약 140조원)에 이를 것으로 예상된다.

모건스탠리는 올해 중국 전체의 연산 인프라 관련 지출이 1930억달러(약 259조원)에 달할 것으로 전망했다. 미국의 약 21%에 해당한다. AI 모델의 성능이 고도화되고 이용자가 늘면서 학습뿐 아니라 실제 서비스를 제공하는 추론 과정에서도 막대한 연산 자원이 필요해지고 있다.

중국 정부와 기업들은 반도체 국산화로 대응하고 있다. 화웨이는 올해 AI 반도체 160만개 생산 목표를 달성할 가능성이 높다. 알리바바와 바이두의 반도체 사업부는 합계 약 100만개, 캠브리콘은 약 30만개를 생산할 것으로 예상된다. 알리바바는 자체 개발한 AI 반도체 전우 V900을 공개했고 화웨이는 내년 1분기 AI 학습용 어센드 960DT를 출시할 계획이다. 바이트댄스도 올해 말 자체 반도체의 시제품을 시험하고 2027년 양산을 추진한다.

AI 기업들의 데이터센터 구축도 본격화하고 있다. 딥시크와 즈푸AI는 각각 화웨이 반도체 10만개 이상을 활용하는 자체 데이터센터를 구축하고 있다. 화웨이는 여러 반도체를 고속 네트워크로 연결해 개별 칩의 성능 한계를 보완하는 기술도 개발하고 있다. 장기적으로 최대 100만개 반도체를 연결하는 데이터센터 구축을 목표로 하고 있다.

그러나 당장의 공급 부족을 해결하기 위해 중국 기업들이 선택한 것은 엔비디아다. FT에 따르면 중국 기술기업들은 올해 엔비디아의 게임용·워크스테이션용 GPU를 100만개 이상 구매했다. 미국의 첨단 AI 반도체 수출 규제로 고성능 제품 확보가 어려워지자 상대적으로 성능이 낮은 범용 GPU를 활용하고 있다. 화웨이의 어센드 910C보다 대부분의 영역에서 성능이 떨어지지만 이용자의 질문을 읽고 처리하는 초기 추론 작업 등에는 사용할 수 있다.

해외 데이터센터도 대안으로 활용하고 있다. 텐센트는 미국 오라클과 계약을 맺고 동남아시아 데이터센터에서 GPU 10만개를 임대하기로 했다. 바이트댄스와 알리바바도 해외 데이터센터에서 AI 반도체를 장기간 빌려 쓰는 계약을 추진하고 있다.

중국 기업들이 엔비디아를 쉽게 대체하지 못하는 이유는 반도체 성능뿐만이 아니다. 엔비디아의 소프트웨어 플랫폼 쿠다는 중국 AI 개발자들이 오랫동안 사용해온 기술이다. 화웨이가 자체 개발한 캔은 상대적으로 사용하기 어렵다는 평가를 받는다.

베이징 현지 한 관계자는 "중국의 반도체 국산화가 진전되더라도 짧은 시간 안에 공급 부족이 해소되기는 어려울 전망"이라고 말했다.

베이징=김은정 특파원 kej@hankyung.com