실리콘 포토닉스

GTC2026에서 젠슨 황은 3시간 가까이 무대에 서서 한 가지 메시지를 반복했다. 트레이드마크인 검은 가죽 재킷을 입고 무대에 오른 그는 '칩' 이야기는 반도 안하고 대신 칩을 연결하고, 식히고, 전기를 날라 내는 '공장(Factory)'을 이야기했다. 가장 중요한 변화는 GTC2026은 단순히 제품을 발표하는 자리가 아닌 AI 산업의 경쟁 무대 자체가 진화하고 있음을 보여준 자리였다는 점이다. 이번 GTC의 출발점은 '에이전틱 스케일링(Agentic Scaling)'이라는 개념이다. AI가 인간의 도구에 머무르던 시대가 끝나고 AI와 AI가 서로 연결하고 작업을 위임하며 스스로 조직을 구성해 협력하는 '다중 에이전트' 환경이다. 결과적으로 실시간 추론 컴퓨팅에 대한 수요는 기하급수적으로 증가하고 젠슨 황은 이를 제4의 스케일링 법칙이라 선언했다. 컴퓨터와 데이터센터는 더 이상 데이터를 저장하고 연산하는 기계가 아니라 '토큰을 찍어내는 제조 공장'이다. 지능을 실시간으로 생성하는 방식으로 패러다임이 전환된 것이다. 엔비디아는 AI를 에너지, 칩, 인프라, 모델, 애플리케이션으로 이어지는 5단계 스택 구조로 정의했다. 이는 AI가 단순한 애플리케이션이 아니라 젠슨 황이 말한 것처럼 인터넷과 전기와 같은 현대 사회의 필수 인프라로 격상되었음을 시사한다. 하지만 AI의 가장 치명적인 문제도 제기됐다. 거대한 AI 팩토리를 구축하고 실시간으로 지능을 생성하는 과정에서 발생하는 세 가지 병목이 발목을 잡고 있는 것으로 나타났다. 바로 연결성(Connectivitiy), 전력(Power), 그리고 열(Thermal)이다.

AI 인프라 시장에 새로운 전선이 열렸다. 12월 2일(현지시각) 마벨 테크놀로지(MRVL)가 '빛의 반도체'라고 평가받는 광학 인터커넥트 스타트업인 셀레스티얼 AI 인수를 발표했다. 기본 금액 32억 5000만 달러에 성과 조건 충족 시 최대 55억 달러에 달하는 대형 거래다. 시장은 이번 거래가 단순한 기술 기업의 인수합병이 아니라는 의견이다. AI 인프라의 전장이 '연산'에서 '설계'로 그리고 '연결'로 확장되고 있다는 분석이다. 실제로 발표 직후 마벨의 주가는 시간외 거래에서 13% 급등했다. 2025년 들어 18% 하락하며 다른 AI 기업들과 비교해 크게 부진했던 주가가 단 하루 만에 반전된 것이다. 시장은 무엇을 읽은 것일까?

“AI에 대한 수요는 기하급수적으로 성장하고 있습니다. 하지만 이를 뒷받침할 인프라가 그 속도를 따라가지 못하고 있습니다. 여기에 큰 성장 기회가 있을 것입니다.”16일(현지시각) 미 캘리포니아주 산호세에서 열린 ‘Tech&Toast: AI & ML’ 현장. 한미 AI 반도체 혁신센터(K-ASIC)가 주최한 이 행사의 기조연설을 맡은 헨리 황 마이크론 벤처스 투자 디렉터는 “생성형 AI 시대 반도체 산업의 새로운 기회는 인프라 격차 해소에서 나올 것”이라고 강조했다. AI 모델의 규모는 2018년 이후 매년 10배씩 커지고 있지만, GPU(그래픽처리장치)와 CPU(중앙처리장치)의 성능 향상은 18개월마다 두 배 수준에 그치고 있다는 것이다. 황 디렉터는 “메모리와 네트워크 등 저장·전송 인프라의 성장 속도는 연 1.2배 수준에 불과하다”며 “AI 모델을 훈련하는 데 필요한 연산량은 18개월마다 35배씩 급증하고 있어 성능 수요와 공급 간의 간극은 더욱 커지고 있다”고 설명했다. 에너지 효율 면에서도 한계가 나타나고 있다. 현재는 와트당 성능 지표가 정체 상태에 이르렀다. 이는 AI 성장을 가로막는 주요 원인 중 하나로 지적된다. 황 디렉터는 “AI 수요를 뒷받침할 수 있는 인프라 제공, 병목 현상 해결이 미래 반도체 기술의 핵심 과제가 될 것”이라고 했다.이날 행사에는 황 디렉터를 비롯해 아룬 라만 엔비디아 AI 솔루션 설계 리드, 박종세 카이스트 교수, 찬드라 셰카 디르 JP모건 체이스 AI/ML 디렉터 등이 연사로 참여해 AI 반도체 산업의 최신 트렌드와 기술 방향을 공유했다.한미 AI 반도체 혁신센터는 산업통상자원부 산하 기관으로 지난 2024년 9월 실리콘밸리 산호세에 설립됐다. 국내 반도체 기업의 미국 시장 진출을 돕고, AI 반도체 분야에서의 글로벌 협력을 촉진하는 것이 목표다.황 디렉터가 소속된 마이크론 벤처스는 총 3억달러(약 4258억 원) 규모의 펀드를 운용하며 차세대 컴퓨팅 인프라와 AI·머신러닝 기반 솔루션을 개발하는 딥테크 초기 스타트업에 집중 투자하고 있다.황 디렉터의 발표 내용을 토대로 미래 AI 시대를 이끌 5가지 첨단 반도체 기술 트렌드와 투자 포인트를 정리했다.