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구글이 지난 18일 공개한 차세대 인공지능(AI) 모델 '제미나이 3.0'이 글로벌 AI 생태계와 반도체 시장에 지각변동을 일으키고 있다. 경쟁사들마저 인정한 압도적 성능과 함께, 엔비디아 GPU가 아닌 구글 자체 개발 칩 TPU(텐서처리장치)로 훈련됐다는 사실이 알려지면서 AI 반도체 시장의 패권 구도가 흔들리고 있다. 제미나이 3.0은 공개 직후부터 업계 호평이 쏟아졌다. AI 모델 벤치마크 지표인 '인류의 마지막 시험'에서 2,500개 문항 중 37.5%를 정답 처리하며 오픈AI GPT-5 프로의 30.7%를 크게 앞질렀다. 구글의 이전 모델 제미나이 2.5 정답률 21.4%에서 대폭 상승한 수치다. 2025년 수능에서도 450점 만점에 440점을 기록해 챗GPT보다 5점 앞선 것으로 알려졌다.

"이제 우리가 쫓아가는 입장"…경쟁사도 인정

샘 올트먼 오픈AI CEO는 제미나이 3.0을 접한 뒤 사내 메시지를 통해 "이제 우리가 쫓아가는 입장이 됐다. 당분간은 분위기가 좋지 않을 것으로 예상한다. 우리 회사에 일시적인 경제적 역풍이 생길 수 있다"고 토로한 것으로 알려졌다. 일론 머스크 테슬라 CEO는 엑스(X)를 통해 구글에 축하 인사를 건넸고, 마크 베니오프 세일즈포스 CEO는 "추론, 속도, 이미지, 비디오 등 모든 것이 더 선명하고 빨라졌다"며 "(챗GPT로) 다시 돌아가진 않을 것"이라고 극찬했다. 특히 제미나이 3.0은 출시 첫날부터 구글 검색에 바로 적용되며 'AI 검색 전쟁의 본격 개막'이라는 평가를 받았다.

TPU 아이언우드, 엔비디아 독점에 도전장

제미나이 3.0이 월가의 주목을 받는 또 다른 이유는 훈련에 사용된 칩이다. 구글은 엔비디아 GPU 대신 자체 개발한 7세대 TPU '아이언우드'로 제미나이 3.0을 학습시켰다. 이는 그동안 엔비디아가 사실상 독점해온 AI 칩 시장에 균열이 생길 수 있음을 시사한다. TPU는 대규모 행렬 연산에 특화된 맞춤형 반도체(ASIC)로, 엔비디아 GPU 대비 전력 효율이 뛰어나고 개발 비용이 낮다는 평가를 받는다. 업계에서는 TPU가 GPU 대비 35%에서 최대 80%까지 비용을 절감할 수 있는 것으로 추정한다. 특히 앤트로픽은 아이언우드 TPU 최대 100만 개 사용 계획을 발표했으며, 메타 역시 2027년부터 자사 데이터센터에 구글 TPU를 도입하는 방안을 검토 중인 것으로 알려졌다. 블룸버그에 따르면 메타는 수십억 달러 규모의 TPU 도입을 논의하고 있으며, 2026년부터 구글 클라우드를 통해 일부 칩을 임대하는 방식도 검토 중이다.

엔비디아 급락, 알파벳·브로드컴 폭등…극명한 명암

제미나이 3.0 호평과 TPU 확산 소식은 뉴욕 증시에 즉각 반영됐다. 메타가 구글 TPU 도입을 검토한다는 블룸버그 보도가 나온 25일(현지시간), 엔비디아 주가는 장중 6% 넘게 급락하며 시가총액 약 1,150억 달러(약 169조 원)가 증발했다. 엔비디아 관련 기업들도 일제히 하락했다. 서버 제조업체 슈퍼마이크로 컴퓨터는 2.5%, 소프트웨어 그룹 오라클은 1.6%, 데이터센터 운영사 코어위브는 3.1% 하락했다. 엔비디아의 '넘버 2'로 꼽히는 AMD도 4.15% 급락하며 동반 타격을 입었다. 반면 구글 모회사 알파벳은 이틀간 약 9% 급등하며 사상 최고가를 경신했다. 구글 TPU의 핵심 파트너인 브로드컴은 11.1% 폭등하며 필라델피아 반도체지수 내 시가총액 2위 자리를 TSMC에서 빼앗았다. 나스닥지수는 2.69% 상승하며 지난 5월 이후 6개월 만에 최대 상승폭을 기록했다.

엔비디아의 반격…"우리가 한 세대 앞서 있다"

엔비디아 측은 위기감을 인정하면서도 자사의 기술적 우위를 강조했다. 젠슨 황 CEO는 주요 투자자들에게 'AI 거품론' 반박문을 발송하며 경쟁 심화에 대응하고 있다. 총 7장으로 구성된 이 반박문에서 엔비디아는 시장의 우려사항에 대해 조목조목 반박했다. 엔비디아 측은 "우리가 한 세대 앞서 있으며 구글에도 계속 GPU를 공급하고 있다"고 주장했다. 실제로 엔비디아는 현재 AI 데이터센터 GPU 시장의 80~90%를 장악하고 있으며, TPU 점유율은 3~4%에 그친다.

"풀스택 AI" 전략 통했다…구글의 역습

구글의 반격이 주목받는 배경에는 'AI 수직 계열화' 전략이 있다. 구글은 TPU부터 검색 엔진, 유튜브, 구글 워크스페이스까지 AI 산업 전반에 걸쳐 자체 생태계를 구축했다. 세르게이 브린 구글 공동창업자는 "제미나이가 최초의 범용인공지능(AGI)이 될 것"이라고 호언장담하기도 했다. 특히 제미나이 3.0은 단순한 챗봇을 넘어 실제 업무를 대신 수행하는 '에이전틱 AI'로 평가받고 있다. 코딩부터 문서 작성, 데이터 정리까지 '디지털 동료' 수준의 업무 역량을 보여주며, 출시와 동시에 구글 검색·제미나이 앱·버텍스 AI 등에 전면 적용됐다. 월가에서는 구글이 그동안의 'AI 추격자' 오명을 벗고 확실한 승자로 올라섰다는 분석이 나온다. 알파벳 주가는 연초 대비 70% 넘게 상승했으며, 지난 한 달간 '매그니피센트 7' 구성 종목 중 최고 성과(21% 상승)를 기록했다.

GPU vs TPU 비교

전망: AI 칩 시장 다변화 가속

이번 제미나이 3.0 출시는 AI 산업의 새로운 국면을 예고하고 있다. 그동안 엔비디아 GPU 중심으로 형성됐던 AI 인프라 시장에 구글 TPU라는 강력한 대안이 등장하면서, 하드웨어부터 모델까지 아우르는 '풀스택' 경쟁이 본격화될 전망이다. 전문가들은 TPU와 같은 맞춤형 반도체(ASIC)가 엔비디아의 독점 지배력을 단기간에 위협하기는 어려울 것으로 보면서도, AI 칩 시장이 GPU 중심에서 TPU·ASIC 등으로 다변화될 가능성이 높아지고 있다고 분석한다. 월가에서는 브로드컴의 강세가 단순한 단기 호재를 넘어 "AI 칩 시장이 GPU 중심에서 TPU·ASIC 등으로 확대될 가능성을 시사한다"는 평가도 나왔다. 구글은 자체 개발 칩인 TPU부터 검색 엔진, 유튜브를 비롯한 소프트웨어까지 AI 산업 전반에 걸쳐 수직 계열화를 이뤘다. 이제는 '두뇌'에 해당하는 AI 모델에서도 오픈AI를 능가하며 AI 전쟁의 판도가 바뀌고 있다.