인공지능(AI) 수요가 급증하면서 전 세계적으로 반도체 부족 사태가 발생할 수 있다는 전망이 나왔다.

글로벌 컨설팅업체 베인앤드컴퍼니(이하 베인)는 25일 발간한 연례 글로벌 기술 보고서에서 “AI 칩과 AI를 지원하는 스마트폰 및 노트북에 대한 수요 급증으로 글로벌 칩 부족 사태가 발생할 수 있다”고 내다봤다. 코로나19 팬데믹 기간 재택근무 확산으로 소비자 기기에 대한 수요가 증가하면서 발생했던 글로벌 칩 부족사태가 AI 수요 급증으로 다시 발생할 수 있다는 것이다.

현재 거대 AI 모델 학습에 필요한 데이터센터용 AI 칩 시장은 엔비디아가 80% 이상을 차지하고 있다.

미 반도체업체 퀄컴 등은 스마트폰과 PC에 탑재돼 클라우드가 아닌 기기 자체에서 AI 앱을 실행할 수 있는 온디바이스 칩을 설계하고 있다. 베인은 AI 모델 훈련에 필요한 GPU와 AI 전자 기기에 대한 수요가 칩 부족의 원인이 될 수 있다고 분석했다.

베인의 기술 실무 책임자 앤 호커는 “GPU 수요 급증으로 반도체 공급망의 특정 요소에 공급 부족이 발생했다”며 “GPU 수요 증가와 PC 교체 주기를 가속화하는 AI 기기의 물결이 만나면 칩 공급에 더 큰 제약이 있을 수 있다”고 우려했다.

보고서는 “반도체 공급망은 매우 복잡해 AI 수요가 20% 이상 증가하면 균형을 깨고 칩 부족 사태를 초래할 가능성이 높다”며 “AI 수요가 폭발적으로 증가하면 임계점을 넘어 공급망 전반에 걸쳐 병목 현상이 발생할 수 있다”고 지적했다.

예를 들어 엔비디아는 GPU를 설계하고 대만 TSMC가 이를 생산하며, TSMC는 네덜란드 ASML에 칩 제조 도구를 의존하는 등 공급망이 분산돼 있지만, 수요가 급증하면 어느 한 곳에서 문제가 발생할 수 있다는 것이다.

보고서는 또 지정학적 긴장과 무역 제한, 기술 기업들의 중국과의 공급망 분리로 인해 칩 공급이 심각한 위험에 노출돼 있다면서 “공장 건설 지연과 자재 부족 및 기타 예측할 수 없는 요인으로도 공급에 차질을 빚을 수 있다”고 강조했다.