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엔비디아의 ARM 인수 “엣지 AI 확산 가속화”

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엔비디아는 현재 AI 분야에서 유리한 고지에 올라 있다. 앞으로도 몇 년 동안 대부분의 AI 시스템은 엔비디아 GPU, 그리고 엔비디아 프로세서를 사용하는 특수 하드웨어 및 클라우드 서비스에서 계속 학습될 것이다.
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ⓒ Getty Images Bank

그러나 스마트폰, 임베디드 시스템 및 기타 엣지 디바이스에 들어가는 AI 칩의 지배적 공급업체가 되기 위한 엔비디아의 노력은 그동안 큰 성과를 거두지 못했다. 엔비디아는 이 전략적 간극 문제를 해결하기 위해 지난 주 프로세서 설계 업체 ARM 홀딩스(ARM Holdings)를 소프트뱅크 그룹 및 소프트뱅크 비전 펀드로부터 인수한다고 발표했다.

예상되는 인수 마무리 시기는 18개월 후다. 인수 완료 시 엔비디아는 ARM의 이름, 브랜드 정체성, 경영진, 그리고 영국 케임브리지 ARM 본사를 소유하게 된다. 또한 ARM의 케임브리지 소재 연구개발 시설을 확장해 엔비디아 연구 시설, 개발자 교육 시설 및 스타트업 인큐베이터를 설립할 예정이다. ARM은 엔비디아 산하의 사업부로 운영된다.

이번 인수는 실로 기념비적 인수합병이다. 엔비디아는 ARM이 설계한 코어 스마트폰, IoT, 임베디드 칩 아키텍처에 자체 GPU 기술을 통합해서 도처의 엣지 디바이스로 AI 기술을 배포할 것이 확실하다.

이제부터 엔비디아가 ARM을 인수함으로써 얻는 주된 혜택을 알아보자.

엔비디아의 수익 강화

엔비디아는 400억 달러 상당의 현금과 주식으로 ARM을 인수한다. 지난 4월에 마무리된 70억 달러 규모의 멜라녹스(Mellanox) 인수에 비해 훨씬 더 큰 규모다.

ARM은 엔비디아에게 견실한 캐시 카우 역할을 하게 되고, 엔비디아는 여기서 들어오는 현금을 향후 대대적인 신규 프로젝트와 보완 인수에 투자하게 될 것이다. 엔비디아의 ARM 인수는 엔비디아의 수익성에 보탬이 될 것으로 보인다. 인수 절차가 마무리되는 즉시 상당한 규모인 ARM의 수익이 엔비디아의 순이익에 반영되기 시작한다. ARM이 매년 거둬들이는 수백만 달러의 라이선스 수수료와 수십억 달러의 로열티 수수료가 엔비디아의 주머니로 들어가게 된다.

일반적인 선행 조건과 규제 기관의 승인을 거쳐야 하는 이번 거래는 매각하는 소프트뱅크 입장에서는 특별히 좋지도, 나쁘지도 않은 결과다. 소프트뱅크는 2016년 320억 달러를 들여 ARM을 인수했다. 엔비디아가 괜찮은 가격에 인수에 성공한 주된 이유는 소프트뱅크가 팬데믹과 우버(Uber) 및 위워크(WeWork) 투자 실패에 따른 자금난에 직면했기 때문이다. 소프트뱅크가 획득하게 될 엔비디아의 지분은 최대 10%로, 사실상 엔비디아의 최대주주 중 하나가 된다.

엔비디아에 새로운 경쟁력 부여

엔비디아의 ARM 인수하는 현재 시점에 인텔의 차세대 칩 출시는 대폭 지연된 상황이다. 엔비디아는 ARM 인수를 활용해 모바일, 엣지, 임베디드, 게임, IoT 엔드포인트를 포괄하는 광범위한 영역에서 인텔과 경쟁할 수 있게 된다. ARM은 애플, 삼성, 퀄컴 등 ARM 라이선스를 사용하는 기업이 제조하는 스마트폰과 태블릿 내에 저전력 중앙 프로세서 칩을 위한 기본적인 아키텍처를 제공한다.

ARM 라이선스 사용 기업인 애플은 차세대 맥북 컴퓨터의 프로세서를 인텔에서 ARM 기반 프로세서로 대체할 예정이다. 이번 인수로 엔비디아는 애플의 iOS 기기용 GPU 공급업체인 이미지네이션 테크놀로지(Imagination Technologies)를 대체할 수 있는 역량을 더 강화했다. 또한 엔비디아는 오랜 기간 인텔의 안방이었던 서버와 PC 프로세서에 맞게 ARM 설계를 수정하는 칩 제조업체에도 설계를 제공할 수 있게 된다.

엔비디아의 프로세서 시장 지위 강화

엔비디아는 클라우드-엣지 AI 구축 시장에서 빠른 속도로 지배적 프로세서 업체로 자리잡고 있다. ARM 인수 전에도 엔비디아는 매출 기록을 갈아치우면서 올해 들어 주가가 두배로 뛰었고, 인텔을 추월해 미국에서 자산 가치 1위의 반도체 기업 자리에 올랐다. 그 사이 인텔은 엔비디아의 대표 모델에 필적하는 제대로 된 GPU 대안을 좀처럼 내놓지 못하고 있다.

엔비디아의 ARM 인수는 스마트폰 시장과 임베디드, IoT 및 기타 엣지 디바이스 등 그동안 존재감이 미약했던 시장에서 엔비디아의 지위를 대폭 높여줄 것이다. 반면 ARM은 모바일 디바이스 칩 아키텍처를 위한 IP 제공에 있어 거의 독점적인 위치에 있다. 현재 ARM이 라이선스 형태로 다른 업체에 공급하는 마이크로프로세서용 설계는 전세계 스마트폰의 90%, 그리고 다른 여러 유형의 엣지 및 모바일 디바이스에 사용된다. 지금까지 1,000곳 이상의 라이선스 사용 기업이 ARM의 에너지 효율적인 설계를 사용해 1,600억 개 이상의 칩을 제조, 판매했다.

엔비디아의 솔루션 및 기술 포트폴리오 다양화

엔비디아는 보완적 기술 포트폴리오와 비즈니스 모델, 시장 접근 방법을 보유한 기업을 인수하고 있다.

엔비디아는 CPU를 설계하지 않는데 CPU는 ARM의 핵심 IP이다. 엔비디아는 반도체 업체에 IP 라이선스를 판매하지 않는데, 반대로 IP 라이선스는 ARM의 주 비즈니스 모델이다. 또한 엔비디아는 모빌리티 시장에서 경쟁하지 않는데, 모빌리티 시장은 ARM의 주요 라이선스 고객이 활동하는 시장이다.
또한 엔비디아는 칩 제조 설비를 두지 않고 특수 파운드리에 칩 설계 생산을 아웃소싱한다. 반면 ARM은 칩 설계를 전혀 아웃소싱하지 않고, 자체 설비 또는 아웃소싱으로 칩을 제조하는 다른 업체에 라이선스 형태로 IP를 제공한다.

인수가 마무리되면 엔비디아는 ARM 케임브리지 본사의 연구개발을 지원하기 위해 ARM 기반의 슈퍼컴퓨터를 제조할 계획이다. 또한 엔비디아는 엔비디아 기술, 특히 시장을 선도하는 GPU 기술로 ARM의 IP 라이선스 포트폴리오를 확장할 계획이다.

합병된 기업은 엔비디아의 AI 솔루션과 ARM의 방대한 라이선스 고객이 모여 있는 클라우드부터 엣지까지 포괄하는 시장에 대응할 수 있게 된다. 이번 거래 이전에도 소프트뱅크는 ARM의 다각화를 이끌어 데이터센터, 자동차, IoT, 네트워크 프로세싱 시장의 파트너십으로 ARM IP를 라이선스하기 위한 새로운 기회를 발굴했다. 이미 ARM은 엣지 디바이스에서 실행되는 저전력 고성능 AI 앱을 위한 펠리온(Pelion) 소프트웨어 IP를 설계 중이라고 발표했다.

통합된 기업의 전략 및 솔루션 포트폴리오에서 ARM의 AI 투자가 어느 위치에 자리를 잡을지는 확실하지 않다. ARM은 AI 시장을 공략하기 위해 최근 인수한 스트림 테크놀로지(Stream Technologies)와 트레저 데이터(Treasure Data)의 IP를 이미 활용하고 있다. 이들 기술은 CPU와 GPU, 신경망 처리 장치에 걸쳐 투명하게 실행이 가능한 머신러닝(ML) 모델을 구축하고 학습하는 데 사용되는 데이터를 수집, 저장, 관리하도록 지원한다. 또한 ARM은 ML 모델의 동적인 업데이트를 가능하게 해주고 안전한 분산 크로스 노드 ML 계산을 지원하는 툴에도 투자하고 있다.

중요한 점은 ARM의 프로세서 설계는 아마존 웹 서비스 그라비톤2(Graviton2) 프로세서와 후지쯔의 후가쿠(Fugaku) 슈퍼컴퓨터에 사용되는 후지쯔의 A64FX 프로세서의 기반이기도 하다는 것이다. 이와 같은 ARM 라이선스 고객들이(각각의 AI 솔루션 포트폴리오가 엔비디아와 직접 경쟁하는) 추가되는 AI 코어 기술을 채택할지 여부는 아직 불확실하다.

그러나 라이선스 고객사들이 엔비디아 AI 도입을 주저한다 해도 엔비디아-ARM 결합 기업은 “빅 코어” 데이터센터의 AI를 가동하기 위한 자체 칩(GPU, CPU 등)을 더 늘릴 것으로 예상된다. 또한 ARM이 이러한 IP를 광범위한 라이선스 고객 생태계에 적극적으로 제안할 것이라는 점도 예상할 수 있다.

엔비디아를 위한 전략적 공급업체 확보

엔비디아는 ARM을 인수하면서 ARM의 프로세서 기술을 확보하는 동시에 경쟁사의 접근을 차단할 수 있게 됐다. 인수가 승인된다면 그동안 엔비디아의 경쟁사였던 많은 반도체 기업이 경쟁사인 동시에 고객이 된다.

그럼에도 엔비디아는 ARM의 개방적인 라이선스 생태계를 계속 유지할 것임을 선언했다. 인수에 필요한 규제 기관의 승인을 받기 위해서는 반드시 필요한 서약이다. 엔비디아는 이미 ARM의 고객 중립적 정책을 유지하고 GPU와 CPU 및 기타 제품 영역에서 엔비디아와 경쟁하는 기업에 IP 라이선스를 제공할 것이라고 공언했다.

엔비디아의 시장 도달 범위와 규모 확대

마지막으로, 엔비디아가 인수하는 ARM은 엔비디아 자체보다 시장 도달 범위와 규모가 훨씬 더 크다.

우선 인수를 통해 엔비디아가 접촉할 수 있는 개발 커뮤니티 규모가 현재 200만 명 수준에서 1,500만 명으로 늘어난다. 또한 엔비디아는 작년에 약 1억 개의 칩을 출하했는데, 같은 기간 1,000곳 이상의 ARM 파트너 기술 파트너 라이선스 고객이 출하한 칩은 220억 개에 달한다. 올해 현재까지도 180억 개 이상이다.

넘어서야 하는 반대 장벽

ARM의 개방적 라이선스와 고객 중립성을 유지하겠다는 엔비디아의 서약은 향후 이어질 규제 기관의 관문을 통과하기 위한 핵심 요소다.

중국은 최근 승인된 멜라녹스 인수를 장기간에 걸쳐 까다롭게 살핀 전력이 있는데, 특히 현재 미국과의 지정학적 긴장 관계를 감안할 때 중국 정부를 달래기가 쉽지 않을 수도 있다.

영국에 소재한 ARM의 시설과 인력은 그대로 유지된다는 엔비디아의 보장은 영국의 승인을 얻기 위한 필수 요건이다. 그러나 영국에서 일어나고 있는 정치적 행동으로 인해 영국 규제 기관의 승인을 얻기가 어려워질 가능성이 있다.

승인 과정에서 규제의 초점이 분산되는 것을 차단하기 위해서인지 ARM의 IoT 서비스 그룹 소프트웨어 비즈니스 2가지는 인수에서 제외된다. 소프트뱅크는 앞서 이들 비즈니스를 소프트뱅크 소유의 새로운 독립 법인으로 분사할 계획을 발표한 바 있다. 그러나 약 3주 전 ARM은 이 분사 계획을 중단한다고 발표했다.

인수가 모든 규제 장애물을 통과한 이후에도 엔비디아-ARM 결합 기업이 직면할 잠재적인 과제는 마이크로프로세서 업계의 ARM 라이선스 고객사들이 이 주요 기술을 경쟁사로부터 공급받는 것을 순순히 받아들일지 여부다. “반도체 산업의 스위스”로 통하는 ARM의 명성이 흔들리는 상황이기 때문이다. AMD를 비롯한 엔비디아 경쟁사들이 이번 거래가 엣지 디바이스의 AI 구현을 두고 엔비디아에 불공정한 우위를 제공한다고 판단할 경우 대안을 찾아 나설 수도 있다. editor@itworld.co.kr

James Kobielus editor@itworld.co.kr
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