미국 도널드 트럼프 2기 행정부가 대 중국 GPU 수출 규제를 한층 강화했다. 전임자인 조 바이든 행정부는 연산 성능이나 대역폭 등 성능을 낮추는 선에서 수출을 허용했지만 트럼프 2기 행정부는 이마저도 무기한 허가하지 않을 방침이다.

엔비디아는 15일(이하 현지시각) 중국 시장용으로 설계된 H20 GPU 수출 제한 조치를 공시하며 "H20의 재고와 구매 약정, 관련 충당금 등으로 최대 55억 달러(약 7조 8천556억원) 추가 비용이 들 것"이라고 밝혔다.

엔비디아 뿐만 아니라 지난 해부터 성능을 제한한 중국 시장용 GPU를 생산하는 AMD에도 유사한 규제가 주어질 가능성이 크다. 한편 이런 규제가 엔비디아의 가장 큰 경쟁자로 꼽히는 중국 화웨이를 키워주는 결과를 낳을 것이라는 관측도 나온다.

미국 정부가 중국 대상으로 AI 가속과 머신러닝, 딥러닝용 GPU 수출 규제에 나선 것은 2022년 10월부터다. 당시 미국 정부는 엔비디아 A100, H100 등 GPU를 포함해 AMD 제품까지 수출 규제 대상에 포함시켰다.

엔비디아는 이들 제품에서 최대 대역폭을 절반인 400GB/s까지 낮춘 A800, H800 GPU를 생산해 공급했다. 그러나 미국 정부가 2023년 10월 규제 범위를 확대하자 성능을 더 낮춘 H20, L20, L2 등 3종을 추가 개발해 이를 작년부터 중국 시장에 공급했다.

이번에 미국 정부가 제동을 건 H20 GPU는 HBM3 메모리 용량을 96GB로 제한하고 메모리 대역폭은 4TB/s, AI 연산 성능은 FP16(부동소수점 16비트) 기준 148 테라플롭스, FP32(부동소수점 32비트) 기준 44 테라플롭스로 제한됐다.

미국 정부가 H20 GPU의 중국 수출 규제를 강화한 이유는 아직 명확하지 않다. 그러나 지난 1월 중국 AI 스타트업 딥시크(DeepSeek)가 하순 공개한 추론 특화 AI 모델 'R1'이 영향을 미쳤을 것으로 추정된다.

딥시크 R1은 AI 모델 훈련을 위해 메타가 라마(LLaMa) 등 AI 모델 개발에 투입한 비용의 10% 수준인 557만6천달러(약 80억원)를 지출한 것으로 알려져 있다. 또 미국 상무부 수출 통제 기준을 준수하는 H800 GPU를 이용했다.

당시 엔비디아는 "딥시크가 활용한 GPU는 미국 수출 규정을 준수했으며 추론은 상당히 많은 엔비디아 GPU와 고성능 네트워킹이 필요하다. 이와 같은 딥시크의 혁신이 GPU 수요를 더욱 증가시킬 것"이라고 밝혔다.

실제로 미국 CNBC와 대만 공상시보 등 경제 매체에 따르면 딥시크 R1 공개 이후 텐센트, 알리바바, 바이트댄스 등 중국 주요 IT 기업들이 H20 GPU 발주량을 크게 늘렸다.

미국 정부는 거대언어모델(LLM) 등에서 중국의 성장 속도를 지연시키기 위해 GPU 수출 규제를 활용하고 있다. 그러나 이런 규제는 오히려 중국 내 엔비디아 최대 경쟁자로 꼽히는 화웨이 성장을 돕는 결과를 낳을 수 있다.

화웨이가 개발한 어센드(Ascend) 910B는 FP16 기준 320 테라플롭스, INT8(정수 8비트) 기준 640 TOPS(1초당 1조 번 연산)급 성능을 갖춰 엔비디아 A100과 비슷한 수준으로 평가된다.

지난 해 공개된 후속 제품인 어센드 910C는 지난 2월 딥시크가 수행한 추론 벤치마크에서 엔비디아 H100의 60%에 달하는 성능을 냈다.

엔비디아도 지난 2월 말 미국 증권거래위원회에 제출한 연간 보고서에서 주요 경쟁자 중 하나로 2년 연속 화웨이를 꼽았다. 칩과 클라우드 서비스, Arm IP 기반 컴퓨터 프로세서와 네트워킹 제품 등 4개 분야에서 화웨이를 주요 경쟁사로 분류했다.

미국 정부의 수출 규제 확대는 엔비디아 뿐만 아니라 AMD에도 영향을 미칠 가능성이 크다. AMD는 작년 중국 시장을 겨냥해 성능을 제한한 AI GPU 가속기인 인스팅트 MI309를 설계했지만 미국 상무부는 '여전히 성능이 강력하다'는 이유로 수출을 불허했다.

2023년 11월 중국 시장에서는 데스크톱PC용 지포스 RTX 4090 그래픽카드를 분해해 서버용으로 개조하기도 했지만 올해는 이런 시도가 일어나기 힘들다. 엔비디아가 2월부터 중국 시장에 공급중인 지포스 RTX 5090D 그래픽카드에 이미 여러 제약이 가해졌기 때문이다.

지포스 RTX 5090D 그래픽카드는 미국 정부의 규제를 충족하기 위해 AI 연산 성능을 RTX 5090(3,352 TOPS) 대비 29% 가량 줄인 2,375 TOPS 수준으로 낮췄다. 한 PC나 서버에 GPU를 여러 개 꽂아 성능을 높이는 '멀티 GPU' 구성도 불가능하다.

다만 국내 주요 메모리 기업들에게 미칠 악영향은 제한적일 것으로 분석된다. 현재 SK하이닉스는 엔비디아의 AI 가속기에 필요한 HBM(고대역폭메모리)을 대거 공급하고 있으며, 삼성전자 역시 지속적으로 공급망 진입을 시도 중이다.