구글·AMD TPU v10 협력설: 확인된 사실과 다음 단계

구글과 AMD가 차세대 텐서처리장치(TPU) v10 개발에 협력하고 있다는 보도는 현재로서는 가능성 있는 공급망 소문으로 보는 것이 가장 정확하다. 발단은 반도체 분석업체 SemiAnalysis의 고객용 보고서다. 보고서에는 “시장 소문에 따르면” 구글이 TPU v10 세대 프로젝트에서 AMD와 협력하고 있다는 내용이 담겼다. 그러나 구글과 AMD 어느 쪽도 협력 관계, 제품 사양, 고객 공급 약정 또는 양산 일정을 공식 확인하지 않았다.

이 구분은 중요하다. 이번 소문은 대형 클라우드 사업자들이 AI 칩 설계를 어떤 방향으로 발전시키려 하는지 보여줄 수는 있지만, AMD가 실제 계약을 따냈거나 TPU v10이 출시된다는 증거는 아직 아니다.

TPU v10에 거론되는 설계는 무엇인가

보도에서 거론되는 구상은 범용 CPU 기능을 TPU 가까이에 배치하거나, 아예 같은 패키지 안에 넣는 이기종 가속기다. 배경에는 강화학습과 에이전트형 AI가 있다.

기존 대규모 언어모델 학습은 행렬 연산과 메모리 대역폭이 핵심인 경우가 많다. 반면 에이전트형 AI는 여러 단계를 조율하고, 외부 도구를 호출하며, 중간 결과를 평가하고, 변화하는 환경에 대응해야 한다. 강화학습 역시 가속기 중심 연산뿐 아니라 제어 로직, 분기, 스케줄링, 환경 상호작용 같은 범용 컴퓨팅 작업을 함께 요구한다.

따라서 가속기만 늘리는 방식으로는 CPU 자원이 부족해질 수 있다. CPU와 가속기를 별도 칩으로 연결하는 대신 일부 CPU 기능을 가속기 패키지 안으로 가져오면 데이터 이동과 통신 부담을 줄일 수 있다는 논리다.

다만 정확한 설계는 공개되지 않았다. AMD가 CPU 지식재산권(IP)을 제공하는지, 칩렛 통합과 패키징을 맡는지, 인터커넥트 기술에 참여하는지, 혹은 프로젝트의 다른 부분을 담당하는지는 확인되지 않았다. AMD가 완성형 TPU를 설계한다는 의미로 해석할 근거도 없다.

AMD가 기술적으로 거론되는 이유

AMD에는 CPU와 가속기, 고대역폭 메모리를 하나의 시스템으로 결합한 상용 선례가 있다. AMD는 Instinct MI300A에 24개의 Zen 4 x86 CPU 코어, 228개의 CDNA 3 GPU 연산 유닛, 128GB 통합 HBM3 메모리를 coherent 패키지로 구성했다고 설명한다.

이는 범용 연산과 가속기 자원을 결합하고, 두 자원이 메모리와 데이터를 효율적으로 공유하도록 설계한 경험을 보여준다. CPU와 AI 가속기를 서로 떨어진 부품으로 구성할 때보다 데이터 이동을 줄여야 하는 설계라면, AMD의 경험은 기술적 참고점이 될 수 있다.

그러나 MI300A가 구글의 TPU v10 설계를 입증하는 것은 아니다. 구글이 AMD의 특정 CPU 코어, 메모리 시스템, 패키징 기술 또는 소프트웨어 스택을 사용할 것이라는 정보는 없다. MI300A는 AMD의 역량을 보여주는 선례이지, 구글·AMD 프로젝트의 확인 자료가 아니다.

강화학습과 에이전트형 AI가 하드웨어를 바꾸는 이유

AI 가속기를 평가할 때는 흔히 행렬 연산 처리량과 메모리 대역폭을 먼저 본다. 하지만 에이전트형 시스템은 모델 실행 전후에 더 많은 작업을 수행한다. 단계별 계획을 조율하고, 도구 사용을 관리하며, 결과를 검증하고, 다음 행동을 결정해야 한다.

이런 워크로드에서는 가속기 수에 비해 CPU가 부족한 서버 구성이 병목이 될 수 있다. 가능한 해결책은 CPU와 가속기의 비율을 높이는 것이고, 더 나아가 CPU 기능을 가속기 패키지 안에 통합하는 것이다. 보고서들은 TPU v10의 가능성을 이런 방향으로 설명하지만, 특정 CPU·가속기 비율이나 최종 구조가 구글의 확정 사양이라는 뜻은 아니다.

구글의 TPU 공급망은 다변화되는 흐름

AMD 협력설은 구글이 자체 AI 반도체 생태계의 협력사를 늘리고 있다는 더 큰 흐름과 맞닿아 있다. 브로드컴은 구글 TPU의 주요 구현 파트너로 거론돼 왔으며, 물리 설계와 고속 인터페이스, 전력 공급, 패키징 및 제조 조율 등에 관여하는 것으로 알려졌다.

미디어텍도 구글의 7세대 TPU 개발에 참여한다는 보도가 나왔다. 당시 보도에 따르면 구글은 핵심 아키텍처를 주도하고, 미디어텍은 입출력(I/O)과 주변 구성 요소를 담당하며, 생산은 2026년에 TSMC에서 진행될 예정이었다. 구글이 브로드컴과의 관계를 유지한다는 점도 함께 전해졌다.

따라서 새 협력사가 등장한다고 해서 기존 협력사가 자동으로 배제되는 것은 아니다. 구글은 세대별로, 학습용과 추론용으로, 칩렛과 I/O 기능별로, 또는 패키징·생산 여력에 따라 업무를 나눌 수 있다. AMD가 향후 역할을 맡는다고 해도 이는 브로드컴이나 미디어텍이 밀려났다는 증거라기보다, 여러 파트너를 동시에 활용하는 전략에 더 가깝다.

마벨 계약은 확인됐지만, AMD 소문과는 다른 증거다

구글과 마벨의 확대 협력은 AMD 보도와 달리 공개된 상업적 계약이라는 점에서 더 분명한 데이터다. 계약에는 TPU 생태계와 연계되는 맞춤형 반도체 프로그램이 포함된다. 대상 분야로는 AI 추론 가속기, 스토리지 컨트롤러, 네트워크 인터페이스 컨트롤러, 메모리 인터페이스 컨트롤러, 근접 메모리 연산 등이 거론됐다.

마벨은 구글에 최대 58,970,907주를 주당 206.58달러에 매입할 수 있는 워런트를 발행했다. 전량 행사될 경우 가치는 약 122억 달러다.

다만 이 숫자를 구글의 확정적인 칩 구매 주문으로 읽어서는 안 된다. 워런트의 주식은 마벨이 구글로부터 얻는 미래 매출과 연동된 여러 단계로 귀속된다. 보도된 구매 프레임워크는 2033 회계연도까지 최대 1,200억 달러 규모로 설명되지만, 이는 목표를 모두 달성했을 때의 상한선이지 무조건적인 주문액이나 즉시 발생하는 매출이 아니다.

마벨 계약은 구글이 맞춤형 칩 공급망을 더 깊고 다양하게 구축하고 있다는 점을 뒷받침한다. 그러나 이 계약이 AMD의 TPU v10 참여를 확인해주는 것은 아니다.

AMD에는 어떤 기회가 될 수 있나

프로젝트가 실제로 존재하고 의미 있는 규모의 양산까지 이어진다면, AMD는 대형 클라우드 사업자의 맞춤형 실리콘 시장에 진입할 새로운 경로를 확보할 수 있다. 이는 Instinct 가속기와 EPYC CPU를 판매하는 데서 나아가, CPU IP와 패키징 역량을 고객 맞춤형 AI 시스템의 일부로 제공하는 기회가 될 수 있다.

하지만 재무적 효과는 전적으로 추정에 불과하다. AMD의 역할 범위, 수익 구조, IP 소유권, 제조 파트너, 첨단 패키징 생산능력, 예상 물량, 일정은 공개되지 않았다. 따라서 이번 소문을 AMD의 확정 매출로 반영하거나 특정 기업가치 상승분을 계산할 근거는 부족하다.

구글과 기존 파트너에는 어떤 의미인가

구글 입장에서는 협력사를 늘림으로써 설계 역량과 제조 유연성을 확보하고, 전문 부품별로 가장 적합한 파트너를 선택할 수 있다. 동시에 특정 공급사에 대한 의존도를 낮추고 협상력을 높이는 효과도 기대할 수 있다. 학습, 추론, 에이전트형 AI 등 서로 다른 작업에 맞춰 가속기를 세분화하는 데도 도움이 될 수 있다.

브로드컴과 미디어텍에는 새로운 협력사의 등장이 일정한 경쟁 압력으로 작용할 수 있다. 그러나 브로드컴의 사업이 줄어들었다거나, 미디어텍의 역할이 축소됐다고 단정하기는 이르다. 구글의 공급망은 여러 파트너가 로드맵의 서로 다른 부분을 동시에 맡는 구조로 발전하는 모습이기 때문이다.

TPU v10 출시가 수년 뒤일 가능성이 큰 이유

현재 공개적으로 거론된 로드맵에서도 첨단 공정을 적용한 TPU v8 프로그램의 생산 시점은 2027년 말로 제시된다. TPU v10이 실제 제품군으로 이어진다면 시점은 그보다 더 늦어질 수밖에 없다. 물론 이 번호 체계와 로드맵 자체가 정확하다는 전제가 필요하다.

CPU와 가속기를 결합한 TPU라면 단순한 아키텍처 발표만으로 끝나지 않는다. 구글과 파트너들은 CPU·가속기 인터페이스를 정의하고, 메모리 일관성과 패키징을 검증하며, 물리 설계와 컴파일러·소프트웨어 스택을 완성해야 한다. 이후 웨이퍼 생산과 첨단 패키징 물량을 확보하고, 실리콘 테스트와 데이터센터 배치까지 마쳐야 한다.

이런 개발·검증 단계를 감안하면 TPU v10의 단기 출시 가능성은 낮다. 현재로서는 확정된 생산일정이 아니라, TPU v8 이후 수년에 걸친 장기적인 전망으로 보는 것이 합리적이다.

결론

현재 가장 강하게 확인되는 신호는 구글이 마벨 계약을 포함해 맞춤형 AI 칩 공급망을 계속 확장하고 있다는 사실이다. 반면 구글·AMD TPU v10 협력설은 출처가 명시된 시장 소문에 기반한 주장일 뿐, 양사가 공식 확인한 프로젝트는 아니다.

이 소문이 흥미로운 이유는 강화학습과 에이전트형 AI처럼 가속기 주변의 범용 연산 수요가 커지는 흐름과 AMD의 CPU·패키징 경험을 연결하기 때문이다. 그러나 구글이나 AMD가 구체적인 프로그램을 공개하기 전까지는 설계, 상업적 가치, 생산 시점, 경쟁 구도를 모두 열린 질문으로 남겨두는 것이 맞다.