[더구루=홍성일 기자] 구글이 자체 인공지능(AI) 칩인 텐서처리장치(TPU)의 기술 특허 포트폴리오를 빠르게 확대하고 있다. 구글은 아마존, 애플 등 경쟁업체보다 압도적으로 많은 특허를 출원하며 TPU 혁신을 주도, 엔비디아의 대항마로 떠오르고 있다.

6일 일본 특허 분석 업체 '패턴트필드(Patentfield)'에 따르면 구글의 TPU 관련 특허 출원 건수는 2018년부터 2023년까지 5년간 2.7배가 증가했다. 정점을 기록했던 2023년에는 400건 이상의 특허를 출원했다. 

반면 구글이 매년 수백건의 TPU 특허를 출원하고 있을 때 아마존, 애플, 마이크로소프트(MS) 등은 매년 100건이 되지 않는 특허만을 출원했던 것으로 확인됐다. 이를 두고 구글의 수년 간의 연구 개발 노력이 비로소 빛을 보고 있다는 평가가 나오고 있다.

TPU는 구글이 지난 2016년 5월 공개한 주문형반도체(ASIC)로, 현재까지 7세대(아이언우드) 모델까지 공개됐다. 구글은 TPU를 활용해 AI 추론은 물론 학습도 진행하고 있다. TPU는 AI에 특화된 칩으로 행렬곱셈만이 가능하도록 설계됐다. TPU는 그래픽처리장치와 다르게 메모리에서 데이터를 가져오거나 다시 넣을 필요가 없어 병목현상이 없고, 속도가 빠르다. 또한 전력 효율도 높아 GPU에 비해 운영비용도 적다.

TPU가 본격적으로 관심을 받기 시작한 것은 지난해 11월 구글이 제미나이 3.0을 공개하면서다. 제미나이 3.0은 그동안 출시된 어떤 AI 모델보다 뛰어난 성능을 보여줬다. 특히 이미지 생성 모델인 '나노 바나나'는 이용자들의 극찬을 받았다. 그리고 이런 제미나이 3.0의 학습과 추론에 TPU가 대거 사용된다는 사실이 공개되면서, GPU 독립이 본격화 됐다는 분석이 줄을 이었다. 여기에 앤트로픽, 메타 등이 TPU를 주문했거나 도입 협의 중이라는 소식이 전해지면 엔비디아의 독주에 대응할 수 있을 것이라는 기대감이 커졌다.

업계는 구글 TPU의 출하량이 빠르게 늘어날 것으로 보고있다. 올해 출하량은 지난해보다 40% 가량 많을 것으로 전망하고 있다.

업계 관계자는 "2028년에는 TPU 출하량이 2025년 대비 5배는 많을 것으로 전망된다"며 "TPU가 시장 확대에 가장 걸림돌은 공급망 제약 문제가 될 것"이라고 말했다.