[뉴스스페이스=조일섭 기자] 최태원 SK그룹 회장이 최근 미국 샌프란시스코를 방문해 오픈AI 샘 올트먼(CEO)과 전격 회동한 사실이 알려지면서, SK와 오픈AI 간 고성능 AI 반도체 협력의 실현 가능성이 커지고 있다.

특히 인공지능 연산 효율을 획기적으로 끌어올리는 주문형 반도체(ASIC)에 고대역폭메모리(HBM) 솔루션을 결합하는 ‘초고집적 HPC 반도체 동맹’이 실현될 경우, 글로벌 AI 반도체 시장의 판도에 큰 영향을 줄 수 있어 산업계의 이목이 집중되고 있다.

이는 지난 2월 서울 회동 이후 5개월 만의 후속 만남으로, 업계에서는 단순한 우호 교류 이상의 전략적 결속으로 해석하고 있다. 이번 회동에는 SK하이닉스 곽노정 CEO도 동행했으며, 실질적인 메모리 공급-탑재 전략 등에 관한 논의가 오간 것으로 평가된다.

 
오픈AI, 엔비디아 의존 줄이려 자체 AI 칩 생태계 구축 중

오픈AI는 최근 협력사 브로드컴(Broadcom)과 함께 자체 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit) 칩셋을 개발하고 있으며, 이 칩에 탑재될 고성능 메모리로 SK하이닉스의 최신 HBM 솔루션이 유력하게 거론되고 있다. HBM(Higher Bandwidth Memory)은 전력 효율과 데이터 대역폭을 극적으로 개선할 수 있어, 초고속 AI 연산에 필수적인 부품으로 꼽힌다.

시장조사업체 트렌드포스(TrendForce)에 따르면, 2025년 전 세계 AI 칩 시장 규모는 984억 달러로 추산되며, 그중 HBM 수요는 연평균 30% 이상 성장해 2026년까지 AI 칩의 85% 이상에 사용될 것으로 전망된다.

오픈AI는 미국, 일본 등지에서 자체 데이터센터를 확장하면서, 현재 GPU 의존도가 절대적인 상황이다. The Information 6월 보도에 따르면, 현재 오픈AI는 대부분의 모델 훈련을 엔비디아의 A100, H100 및 신형 GB200 칩셋으로 진행 중이고, 이를 위해 약 100만 기 이상의 GPU가 필요하다는 분석도 있다. 이런 환경에서 독립적인 ASIC–HBM 인프라 구축은 비용 절감과 운영 효율 측면에서 매우 전략적 선택인 셈이다.

SK하이닉스, ‘HBM 3E’로 글로벌 기술 리더…탈엔비디아 실험 가능성

시장에서는 SK하이닉스가 올해 상반기 세계 최초로 출시한 차세대 HBM3E 12단(12-Hi) 솔루션이 오픈AI의 새로운 ASIC 칩셋에 탑재될 가능성에 주목하고 있다. 이 제품은 기존 HBM2 대비 대역폭이 50% 향상되고, 전력 효율 역시 30% 이상 개선돼, 대형 AI 모델의 교육 및 추론에 적합하다는 평가를 받는다.

SK하이닉스의 실적에도 HBM은 핵심 성장동력으로 자리잡고 있다. KB증권과 NH투자증권 등 국내 주요 IB들이 전망한 바에 따르면, SK하이닉스는 2025년 2분기 사상 최초로 분기 영업이익 ‘9조원대’에 도달할 가능성이 높으며, 이 가운데 HBM의 기여도는 약 70%에 달할 것으로 추산된다.

하지만 SK하이닉스는 현 단계에서 HBM 대부분을 엔비디아에 납품하고 있어, 매출 구조의 집중도가 리스크 요인이 되고 있다. 오픈AI 등 신규 대형 AI 반도체 수요처 확보는 이러한 불균형을 해소해줄 최적의 출구 전략으로 주목받는다.

최태원 회장, APEC CEO 서밋 초청장도 전달…AI 외교의 확장

한편, 최 회장은 이번 방미 기간 동안 올트먼 CEO에게 오는 10월 경상북도 경주에서 열리는 아시아태평양경제협력체(APEC) CEO 서밋 초청장을 직접 전달한 것으로 알려졌다. 최 회장은 대한상공회의소 회장 자격으로 이 회의의 의장을 맡고 있으며, 글로벌 첨단기술 리더들을 국내로 초청해 ‘한국형 혁신 경제 모델’을 소개하고 국제 협력을 촉진하려는 전략이다.

그는 지난 7월 16일 경주에서 열린 대한상의 하계 포럼에서 “APEC 정상회의는 한국 민주주의의 회복을 알리는 역사적 이벤트”라며 “이번 CEO 서밋은 한국 경제의 기술 저력과 개방성을 글로벌 무대에 보여줄 대형 쇼케이스가 될 것”이라고 강조한 바 있다.

“SK–오픈AI 협력, 엔비디아 독점 깨는 구조 전환 신호”

국내 반도체 전문가들은 이번 SK–오픈AI 회동이 기술적 파트너십으로 실제 전환된다면, 이는 글로벌 AI 반도체 시장에 단순 협력을 넘어선 ‘생태계 리빌딩' 신호로 작용할 수 있다고 본다.

서진석 반도체 전략연구소장은 “SK하이닉스는 HBM 기술 최고 수준이고, 오픈AI는 모델 수요가 폭증 중이다. 이것이 단순한 미팅이 아니라면, HPC 반도체 판도가 바뀔 수도 있다”고 두 사람의 회동의미를 평가했다.

즉 오픈AI와 SK그룹간 협력이 본격화된다면, 지금까지 독점적 공급자였던 엔비디아가 느끼는 긴장감도 커질 수밖에 없다. 본격적인 AI 반도체 수직계열 분화가 시작된다는 의미다.

‘HBM×ASIC 연합’…글로벌 AI 패권 장기 전략의 일환일까

최태원 회장과 샘 올트먼의 재회는 단순한 면담을 넘어 반도체, AI, 외교를 아우르는 전략 회담으로 진화하고 있다. 오픈AI 자체 ASIC + SK하이닉스 HBM 통합 시나리오는, 향후 수년간 글로벌 AI 생태계의 플랫폼 지형을 흔들 변수로 부상하고 있다.

SK그룹과 오픈AI의 다음 수에 따라, AI 반도체 산업은 ‘엔비디아 중심 독점모델’에서 ‘공급 다변화 중심 생태계’로 전환될지 모른다. APEC CEO 서밋에서 다시 만날 두 리더의 협력 시나리오가, 단순한 비즈니스 협력 이상의 의미를 지닐 수 있는 이유다.