엔비디아 주가 왜 떨어졌나, 구글 주가는 왜 올랐나 - TPU가 바꾼 AI 반도체 판도

구글 TPU가 뭐길래 엔비디아 주가가 떨어지고, 메타와 구글의 주가가 오르는가

2025년 11월 26일 · AI 반도체 시장 분석 · 야무머니

목차

• 1. 엔비디아 주가 급락의 진짜 이유
• 2. TPU란 무엇인가
• 3. 메타의 구글 TPU 도입 검토가 의미하는 것
• 4. 엔비디아 GPU vs 구글 TPU 비교
• 5. 투자자가 알아야 할 시장 변화

2025년 11월 25일, 뉴욕 증시에서 눈여겨볼 만한 움직임이 포착됩니다. AI 반도체 절대 강자로 군림하던 엔비디아 주가가 4% 넘게 급락했고, 반대로 구글 모회사 알파벳은 연일 상승세를 이어갔습니다. 무슨 일이 일어난 걸까요.

정보기술 전문 매체 디 인포메이션이 메타플랫폼스가 구글의 텐서처리장치, 즉 TPU를 2027년 데이터센터에 도입하는 것을 검토 중이라고 보도하면서 시장이 요동쳤습니다. 이 소식은 단순히 한 기업의 칩 공급처 변경 이상의 의미를 담고 있습니다.

엔비디아 주가 급락의 진짜 이유

엔비디아는 현재 AI 데이터센터 칩 시장의 90% 이상을 장악한 독보적 존재입니다. 그런데 왜 메타의 TPU 검토 소식 하나에 주가가 이렇게 흔들린 걸까요.

핵심은 '독점 체제의 균열' 가능성입니다. 메타는 올해만 AI 인프라에 700억~720억 달러를 투자하는 주요 빅테크 기업입니다. 이런 거대 고객사가 엔비디아 GPU 대신 구글 TPU를 검토한다는 것은, 시장 판도가 바뀔 수 있다는 신호탄으로 받아들여졌습니다.

주목할 점은 엔비디아가 이례적으로 즉각 반박에 나섰다는 사실입니다. 엔비디아는 공식 SNS를 통해 "우리는 업계보다 한 세대 앞서 있다"며 "모든 AI 모델을 구동하는 유일한 플랫폼"이라고 강조했습니다. 절대 강자였던 엔비디아가 이렇게 방어적 입장을 내놓은 것 자체가 위기감의 표현입니다.

미래에셋증권 서상영 상무는 "구글 TPU를 이용한 제미나이 3.0이 호평받으면서 다른 기업들이 비싼 엔비디아 칩 대신 구글 칩을 구매할 수 있다는 전망이 커졌다"고 설명합니다. 단순한 추측이 아니라 실제 제품 성능이 입증되면서 시장의 신뢰가 움직인 겁니다.

TPU란 무엇인가

텐서처리장치(TPU)는 구글이 10년 전부터 개발해온 AI 전용 반도체입니다. 그런데 지금까지는 구글 내부에서만 사용되거나 구글 클라우드를 통해서만 제한적으로 제공됐습니다. 상황이 달라진 건 최근입니다.

TPU의 설계 철학

TPU는 처음부터 AI 연산, 특히 딥러닝에서 반복되는 행렬 연산을 위해 설계됐습니다. CPU나 GPU처럼 범용 프로세서에서 출발한 게 아닙니다. 그래픽 처리나 일반 연산을 위한 불필요한 회로를 과감히 제거하고, 오직 텐서 계산에만 집중한 구조입니다.

이런 특화 설계 덕분에 TPU는 전력 효율성에서 강점을 보입니다. 구글은 최신 TPU v7 '아이언우드'가 개별 칩 기준 4,614TFLOPS의 연산력을 자랑한다고 밝혔습니다. 엔비디아 H200의 3,958TFLOPS를 웃도는 수준이며, 메모리 용량도 기존 32GB에서 192GB로 6배 확대됐습니다.

TPU의 비용 효율성도 주목할 부분입니다. 업계 추정에 따르면 TPU 가격은 엔비디아 고급 GPU 대비 절반 수준이며, AI 모델 훈련에 필요한 총비용을 최대 80%까지 줄일 수 있다고 합니다. 전력 효율성도 높아 운영비용 절감 효과가 큽니다.

제미나이 3.0의 증명

최근 공개된 구글의 AI 모델 제미나이 3.0은 엔비디아 GPU 없이 100% 구글 TPU만으로 학습됐습니다. 그리고 AI 성능 평가 지표인 LM아레나 리더보드에서 1,501점을 기록하며 1위를 차지했습니다. 오픈AI의 샘 올트먼 CEO는 "이제 우리가 쫓아가는 입장"이라며 당황한 심경을 드러냈고, 테슬라의 일론 머스크조차 축하 메시지를 보낼 정도였습니다.

이것이 시장에 던진 메시지는 명확합니다. TPU가 이론상 가능성이 아니라 실제로 작동하는, 검증된 대안이라는 것입니다.

메타의 구글 TPU 도입 검토가 의미하는 것

보도에 따르면 메타는 2026년부터 구글 TPU 용량을 임대하고, 2027년부터는 자사 데이터센터에 직접 구매해 설치하는 방안을 논의 중입니다. 수십억 달러 규모의 투자가 예상됩니다.

왜 메타가 움직이는가

메타는 세계 최대 규모의 추천 알고리즘과 대형 언어모델을 운영합니다. 지속적이고 대규모의 AI 연산 수요가 있다는 뜻입니다. 그런데 엔비디아에만 의존하는 것은 위험합니다. 공급망 리스크, 가격 협상력 약화, 기술적 종속 등 여러 문제가 있습니다.

TPU 도입을 검토하는 메타의 목표는 세 가지로 요약됩니다. 첫째, 공급처 다변화를 통한 리스크 관리입니다. 둘째, 가격 협상력 확보입니다. 대안이 있다는 사실 자체가 협상 카드가 됩니다. 셋째, 비용 절감입니다. TPU의 높은 가성비와 전력 효율성이 매력적입니다.

현실적 고려사항도 있습니다. 대규모 반도체 주문은 통상 1~2년이 소요되므로, 메타가 실제로 TPU를 선택한다면 늦어도 2025년 상반기에는 주문이 이뤄져야 합니다. 지금은 단순 검토 단계지만, 시장이 민감하게 반응하는 이유입니다.

블룸버그 인텔리전스는 "메타의 TPU 검토는 대형 언어모델 제공 기업들이 추론 작업에 구글을 보조 칩 공급자로 활용할 가능성이 커졌음을 의미한다"고 분석했습니다. 메타가 선례를 만들면 다른 빅테크 기업들도 따라올 가능성이 높습니다.

엔비디아 GPU vs 구글 TPU 비교

두 칩의 차이를 정확히 이해해야 투자 판단도 제대로 할 수 있습니다.

범용성 vs 특화성

엔비디아 GPU의 가장 큰 강점은 범용성입니다. CUDA라는 소프트웨어 생태계를 기반으로 딥러닝뿐 아니라 암호화폐 채굴, 과학 시뮬레이션, 영상 편집, 그래픽 렌더링 등 광범위한 작업에 활용할 수 있습니다. 이미 구축된 개발자 생태계도 엔비디아의 큰 자산입니다.

반면 TPU는 특정 작업에 최적화됐습니다. AI 모델 학습과 추론, 특히 행렬 연산에 특화된 구조입니다. 데이터베이스 처리나 그래픽 렌더링에는 사용할 수 없습니다. 높은 효율성을 얻는 대신 범용성을 포기한 선택입니다.

성능과 효율성

순수 연산 능력만 보면 엔비디아의 최신 블랙웰 GPU가 최대 2만 TFLOPS로 여전히 앞섭니다. 하지만 전력 대비 성능, 즉 전력 효율성에서는 TPU가 우위에 있다는 게 업계 중론입니다. 구글은 TPU v4가 엔비디아 A100보다 1.2~1.7배 빠르고 전력 효율도 1.3~1.9배 우수하다고 주장합니다.

AI 데이터센터를 운영하는 기업 입장에서는 전력 효율성이 매우 중요합니다. 전기료가 운영비의 상당 부분을 차지하기 때문입니다. 예측 가능한 대규모 연산 작업에는 TPU가 유리하고, 다양한 모델과 환경을 지원해야 하는 경우에는 GPU가 여전히 선호됩니다.

가격 경쟁력

엔비디아 H100은 개당 판매가가 2만~3만 5천 달러에 달합니다. 제조 원가는 3,350~5,000달러 정도로 추정되니 마진이 상당합니다. 이를 두고 '엔비디아 세금'이라는 표현까지 나옵니다.

TPU는 엔비디아 고급 GPU 대비 가격이 절반 수준으로 전해집니다. 초기 투자비용이 낮고, 운영 중 전력비도 절감되니 총소유비용 측면에서 매력적입니다.

투자자가 알아야 할 시장 변화

이번 사건은 AI 반도체 시장이 엔비디아 1강 체제에서 다극화 체제로 전환되는 신호탄일 수 있습니다.

ASIC 시장의 부상

모건스탠리 리서치에 따르면 전 세계 주문형반도체(ASIC) 시장 규모는 2024년 120억 달러에서 2027년 300억 달러로 연평균 34% 성장할 전망입니다. 전체 AI 반도체 시장 내 ASIC 비중도 2024년 11%에서 2030년 15%까지 확대될 것으로 관측됩니다.

구글 TPU 외에도 아마존의 트레이니엄, 마이크로소프트의 자체 칩 등 빅테크 기업들이 맞춤형 AI 칩 개발에 사활을 걸고 있습니다. 각자의 워크로드에 최적화된 칩을 직접 만들어 비용을 줄이겠다는 전략입니다.

엔비디아의 대응

엔비디아도 가만히 있지는 않을 겁니다. 젠슨 황 CEO는 최근 실적발표에서 "구글은 우리의 주요 고객"이라며 "스케일링 법칙은 여전히 유효하다"고 강조했습니다. AI가 고도화될수록 더 많은 GPU 수요가 발생할 것이라는 논리입니다.

실제로 구글 대변인도 "맞춤형 TPU와 엔비디아 GPU 모두에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있다"며 "양쪽 모두를 지원할 것"이라고 밝혔습니다. 당장 엔비디아를 완전히 대체하기보다는 병행 사용하는 전략입니다.

투자 관점에서 보면 단기적으로 엔비디아의 시장 지배력이 흔들리지는 않을 것입니다. 하지만 중장기적으로는 성장 둔화 가능성을 염두에 두어야 합니다. 반대로 구글은 TPU 외부 판매가 본격화되면 새로운 수익원이 생기는 셈입니다. 메타의 선택은 향후 몇 개월 내로 윤곽이 드러날 전망입니다.

한국 기업에 미치는 영향

국내 증시에서도 즉각 반응이 나타났습니다. 구글 TPU에 고다층인쇄회로기판을 납품하는 이수페타시스는 12.47% 급등했습니다. TPU의 구글 점유율이 40% 이상으로 추정되며, 내년 TPU 출하량이 최소 두 배 이상 확대될 것으로 전망됩니다.

SK하이닉스는 엔비디아 밸류체인 영향으로 소폭 하락했지만, TPU에 들어가는 HBM3E는 SK하이닉스가 납품하는 것으로 알려져 있습니다. ASIC 시장이 커질수록 HBM 공급처 다변화 기회가 열릴 수 있습니다. 삼성전자 역시 2나노 파운드리에서 구글과의 협력 가능성이 거론됩니다.

결론

구글 TPU가 엔비디아 주가를 흔든 것은 단순한 일회성 뉴스가 아닙니다. AI 반도체 시장이 독점에서 경쟁 체제로, 범용 칩에서 맞춤형 칩으로 진화하는 구조적 변화의 시작입니다.

엔비디아는 여전히 강력하지만 절대 불패는 아니라는 게 증명됐습니다. 구글은 10년간 갈고닦은 TPU 기술로 하드웨어 사업자로도 부상할 기회를 잡았습니다. 메타는 협상력을 확보하고 비용을 절감할 수 있게 됐습니다.

투자자들은 이제 AI 반도체 시장을 단순히 '엔비디아 vs 나머지'가 아니라 '범용 GPU vs 특화 ASIC', '공급망 다변화 vs 기술 생태계'라는 복합적 관점에서 바라봐야 합니다. 앞으로 몇 달간 메타의 최종 결정과 다른 빅테크 기업들의 움직임을 주의 깊게 지켜볼 필요가 있습니다.