[뉴스스페이스=김정영 기자] 구글의 차세대 AI 모델 '제미나이3'가 챗GPT를 넘어선 성능을 보여주며, 이를 뒷받침하는 자체 AI 추론 칩 'TPU'의 중요성이 급부상하고 있다.

제미나이3는 ‘인류 마지막 시험’ 벤치마크에서 37.5%의 정확도를 기록해 오픈AI의 GPT-5.1(26.5%)을 크게 앞섰으며, 멀티모달 벤치마크인 ‘MMMU-Pro’와 ‘Video-MMMU’에서도 각각 81%, 87.6%의 점수를 기록하며 최고 성능을 입증했다. 이 같은 성과는 구글이 TPU를 활용해 제미나이3의 학습을 완료했다는 점에서, TPU의 시장 영향력이 더욱 커질 것임을 시사한다.​

메타 등 빅테크, 수십억 달러 규모 TPU 도입 검토

구글의 TPU 수요 확대는 메타(Facebook·Instagram 운영사)의 대규모 도입 논의로도 이어지고 있다. 메타는 2027년 가동 예정인 데이터센터에 구글 TPU를 수십억 달러 규모로 도입하는 방안을 검토 중이며, 내년부터는 구글 클라우드에서 TPU를 임대해 사용하는 방안도 논의하고 있다.

업계에 따르면 메타의 TPU 구매 규모가 엔비디아의 연간 매출의 약 10%를 잠식할 수 있다는 전망도 나온다. 이로 인해 엔비디아의 GPU 독점 체제가 흔들릴 가능성이 제기되고 있다.​

삼성·SK, 마이크론 제치고 HBM 양강 체제 구축

TPU 생태계 확장은 고대역폭 메모리(HBM) 수요 급증으로 이어지며, HBM 시장의 판도도 재편되고 있다. 2025년 2분기 기준 HBM 시장 점유율은 SK하이닉스 62~64%, 삼성전자 15~17%, 마이크론 21~22%로 집계됐다. 특히 SK하이닉스는 월 16만장, 삼성전자는 15만장의 HBM 생산 능력을 갖추고 있으며, 마이크론은 5만5000장에 불과해 삼성·SK의 생산 능력이 마이크론의 약 3배에 달한다. 업계는 구글 등 빅테크가 대량 안정 공급을 요구하는 만큼, 마이크론은 체급상 공급 부담이 크다는 분석이다.​

TPU·HBM 시장 성장 전망 및 전략적 시사점

TPU 시장은 2024년 26억4000만 달러에서 2033년 51억6000만 달러 규모로 성장할 전망이며, 연평균 성장률(CAGR)은 7.74%에 달한다. 이는 자동차, 신발, 전자 등 다양한 산업에서 TPU 수요가 확대되고 있음을 보여준다.

HBM 시장 역시 AI·빅데이터 수요 증가로 2025년 30억6000만 달러 규모에서 2030년 42억6000만 달러로 성장할 것으로 예상된다. 삼성전자와 SK하이닉스는 HBM 양강 체제를 바탕으로 구글, 메타 등 빅테크의 TPU 확장 수혜를 본격적으로 누릴 것으로 전망된다.​