[AI 전쟁] 중국 AI '반도체 보릿고개'…폭발적 성장의 이면에 도사린 연산 인프라 위기

딥시크 로고. (연합-로이터) 중국 인공지능(AI) 산업이 전례 없는 고속 성장을 구가하고 있으나, 이를 뒷받침할 연산 자원과 인프라 부족이라는 거대한 암초에 부딪혔다.  최근 중국 대표 인공지능 기업인 딥시크(DeepSeek)의 대규모 서비스 마비 사태는 이러한 인프라 한계가 기업의 일상적 운영마저 위협하고 있음을 보여주는 단면이다. AI 모델 고도화와 사용자 급증 속에서 반도체 공급 부족은 중국 AI '굴기'의 지속 가능성을 가늠할 최대 시험대로 떠올랐다.  잇따르는 서비스 중단: 딥시크 사태로 드러난 인프라 한계 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP) 등 외신에 따르면, 딥시크는 최근 챗봇 및 응용프로그램 인터페이스(API) 서비스가 약 4시간 50분 동안 전면 중단되는 장애를 겪었다. 이로 인해 V4 프로 및 V4.1 플래시 모델의 API 이용이 전 세계적으로 마비되었으며, 이용자들은 서버 접근 불가 오류 메시지와 마주해야 했다. 딥시크 측은 혼란을 수습하기 위해 지난 8일부터 14일까지의 API 이용 금액 전액을 서비스 크레디트로 환급하겠다고 발표했다.  이번 장애는 일회성 해프닝이 아니다. 지난 3월에도 약 12시간 동안 서비스가 장기 중단되는 등 올 한 해만 수차례 크고 작은 시스템 불안정이 발생했다 [cite: 1.1.2]. 업계 전문가들은 이를 단순한 소프트웨어 결함이 아닌, 폭발적으로 늘어나는 사용자 트래픽을 기반 시설이 감당하지 못해 발생하는 구조적 연산 병목 현상으로 진단하고 있다. 딥시크는 급증하는 수요를 맞추기 위해 네이멍구자치구에 약 1기가와트(GW) 규모의 대형 AI 데이터센터 건설을 추진 중이지만, 단기간에 실질적인 공급 부족을 해소하기는 역부족이라는 지적이다.  해소되지 않는 수급 불균형: 수요는 1,000만 개, 공급은 350만 개  파이낸셜타임스(FT) 등 주요 외신에 따르면, 올해 중국의 AI 반도체 총수요는 500만 개를 가볍게 넘어설 것으로 추산된다. 반면 해외 생산분을 포함한 실제 공급량은 최대 350만 개 수준에 그칠 전망이며, 내년에는 수요가 1,000만 개를 돌파할 것으로 예상되어 수급 불균형은 더욱 심화할 소지가 크다.  이러한 공급난의 배경에는 빅테크 기업들의 공격적인 설비 투자 경쟁이 자리 잡고 있다. 알리바바, 바이트댄스, 텐센트 등 중국 주요 IT 기업들의 올해 합산 설비투자(CAPEX) 규모는 전년 대비 두 배 이상 폭증한 약 7,000억위안(약 140조원)에 이를 것으로 관측된다. 모건스탠리는 올해 중국 전체의 연산 인프라 관련 지출이 1930억달러(약 259조원)에 달해 미국의 약 21% 수준에 육박할 것으로 분석했다. 과거 대규모 학습(Training) 단계에만 집중되던 연산 자원 수요가, 실제 사용자 서비스를 제공하는 추론(Inference) 단계까지 확산되면서 전력과 칩 부족 현상을 부채질하고 있다. 반도체 자립의 명암과 엔비디아 '우회로' 의존 중국 정부와 기업들은 미국의 대(對)중국 반도체 수출 통제에 맞서 국산화 깃발을 높이 들고 있다. 화웨이는 올해 AI 반도체 160만 개 생산 목표 달성을 목전에 두고 있으며, 알리바바의 반도체 자회사(티헤드)는 자체 개발한 AI 반도체 '전우 V900'을 공개했다. 바이두의 반도체 사업부와 캄브리콘 등도 생산량을 각각 확대하며 국산 대체재 공급에 속도를 내고 있다. 나아가 화웨이는 여러 개의 저성장 칩을 고속 네트워크로 묶어 성능 한계를 극복하는 클러스터 기술을 개발하며 장기적으로 최대 100만 개 칩을 연동하는 데이터센터 구축을 도모하고 있다.  그러나 당장의 갈증을 해소하기엔 국산 칩의 수율과 성능, 생태계 성숙도가 여전히 미흡하다. 특히 엔비디아가 장기간 구축해 온 소프트웨어 플랫폼 '쿠다(CUDA)'에 익숙한 중국 개발자들에게 화웨이의 독자 프레임워크인 '칸(CANN)' 등은 여전히 높은 전환 비용과 사용 장벽을 안기고 있다.  이 때문에 중국 기술기업들은 대안으로 엔비디아의 규제 우회 제품과 해외 인프라로 눈을 돌리고 있다. FT에 따르면, 중국 기업들은 올 한해 미국의 첨단 AI 반도체 수출 규제 대상에 포함되지 않는 엔비디아의 게임용 및 워크스테이션용 GPU(RTX PRO 시리즈 등)를 100만 개 이상 사들였다. 이들 제품은 전용 AI 가속기인 화웨이 어센드 910C 등에 비해 성능이 떨어지지만, 이용자의 질문을 접수하고 처리하는 초기 추론 작업 등 보조적 영역에 유연하게 활용되고 있다.. 또한, 텐센트가 미국 오라클과 손잡고 동남아시아 데이터센터의 GPU 100만 개를 임대하기로 하는 등, 해외 클라우드 자원을 우회로 삼아 연산 갈증을 해소하려는 움직임도 활발하다.  중국의 반도체 국산화 의지와 자본력은 세계 AI 판도를 흔들 만큼 매섭지만, 하드웨어 제조 공정의 기술적 한계와 소프트웨어 생태계의 제약으로 인해 단기간 내에 반도체 공급 부족 문제를 완전히 해소하기는 어려워 보인다. 딥시크의 거듭된 서비스 마비 사태는 화려한 알고리즘 혁신 뒤에 도사린 물리적 인프라의 취약성을 고스란히 증명한다. 향후 중국 AI 산업의 성패는 단순히 파운데이션 모델의 성능 경쟁을 넘어, 이를 안정적으로 지탱할 수 있는 독자적 연산 인프라 생태계를 얼마나 신속하게 완성하느냐에 판가름 날 전망이다.