화웨이의 반도체 도전: 중국 기술 거인이 혁신과 끈기로 미국과의 격차를 좁히는 방법

화웨이의 반도체 기술: 한 세대 뒤처졌지만 빠르게 따라잡는 중

중국의 통신·기술 대기업 화웨이테크놀로지스가 세계 기술 경쟁의 한복판에 섰다. 화웨이 창업자 겸 최고경영자(CEO) 런정페이는 인민일보와 가진 이례적으로 솔직한 인터뷰에서 자사의 반도체가 미국 경쟁사보다 여전히 “한 세대 뒤처져 있다”고 인정했다. 그러나 런정페이의 메시지는 결코 패배주의적이지 않았다. 그는 기술적 제약을 극복하고, 아키텍처 혁신을 활용하며, 연구에 대대적으로 투자해 서방과의 격차를 좁히겠다는 과감한 전략을 제시했다.

이 발언은 미중 무역협상이 재개되고 미국 정부가 첨단 반도체 기술 수출 통제를 계속 강화하는 중요한 시점에 나왔다. 반도체는 현대 컴퓨팅과 인공지능(AI), 국가 안보의 근간인 만큼 그 파장이 크다. 화웨이가 이 같은 도전에 대응하는 방식은 중국 기술 산업이 압박 속에서 어떻게 적응하고, 경우에 따라서는 어떻게 성장하고 있는지를 보여준다.

미국의 수출 통제가 화웨이 전략에 미친 영향

미국 정부는 2019년부터 중국의 기술·군사 발전을 억제하기 위한 일련의 수출 제한 조치를 시행해 왔다. 특히 화웨이를 겨냥해 고성능 반도체와 그 제조에 필요한 장비에 대한 접근을 차단했다. 미국은 화웨이 장비가 중국 정부의 첩보 활동에 이용될 수 있다고 주장하지만, 화웨이는 이를 강하게 부인한다.

이러한 제한으로 화웨이는 반도체 설계와 제조 방식을 재고하게 됐다. 런정페이의 최근 발언은 그와 회사가 첨단 반도체 제조 노력을 공개적으로 언급한 첫 사례다. 그는 화웨이의 단일 칩 성능이 엔비디아 같은 미국 선도 기업에 뒤처져 있지만, 다른 방식을 통해 경쟁력 있는 성능을 낼 방법을 찾고 있다고 강조했다.

런정페이는 다음과 같이 말했다.

우리 단일 칩은 미국보다 여전히 한 세대 뒤처져 있습니다. 우리는 수학으로 물리학을 보완하고, 비무어의 법칙으로 무어의 법칙을 보완하며, 클러스터 컴퓨팅으로 단일 칩을 보완합니다. 이런 방식으로도 실용적인 수준의 성능을 낼 수 있습니다. 소프트웨어는 우리에게 병목이 아닙니다.

여러 칩이나 컴퓨터가 함께 복잡한 문제를 해결하는 클러스터 컴퓨팅은 화웨이 전략의 핵심이 됐다. 성능이 낮은 칩 여러 개를 연결하면 화웨이는 미국 경쟁사의 더 고성능 단일 칩에 필적하거나 이를 뛰어넘는 성능을 낼 수 있다.

클러스터 컴퓨팅: 약점을 강점으로 바꾸다

화웨이의 접근 방식은 제약 속 혁신의 사례다. 회사는 개별 칩의 연산 능력에만 의존하는 대신 시스템 차원의 해법에 주력해 왔다. 2025년 4월 화웨이는 어센드 910C 칩 384개를 클러스터로 연결한 시스템인 AI 클라우드매트릭스 384를 출시했다. 분석가들에 따르면 어센드 칩 하나하나의 성능은 엔비디아의 최상위 제품보다 낮지만, 이 시스템은 일부 지표에서 엔비디아의 GB200 NVL72 시스템을 앞설 수 있다.

이러한 ‘물량 공세’ 방식에는 대가가 따른다. 클라우드매트릭스 시스템은 비슷한 엔비디아 시스템보다 전력을 약 4배 더 소비하는 것으로 알려져 장기적인 지속 가능성과 운영 비용에 대한 의문이 제기된다. 그러나 특히 중국의 거대한 내수 시장에서 많은 용도에 실용적이고 효과적인 접근법이다.

런정페이가 강조한 “수학으로 물리학을 보완한다”와 “비무어의 법칙으로 무어의 법칙을 보완한다”는 말은 철학적 전환을 보여준다. 2년마다 칩의 트랜지스터 수가 두 배로 늘어난다는 무어의 법칙은 수십 년간 반도체 발전을 이끌었다. 그러나 물리적 한계에 가까워지고 수출 통제가 압박을 가하는 가운데, 화웨이는 발전을 이어가기 위해 아키텍처와 수학의 혁신에 기대를 걸고 있다.

미래에 대한 투자: 연구, 인재, 화합물 반도체

화웨이의 연간 연구개발(R&D) 예산은 1,800억 위안(약 250억 달러)에 이른다. 런정페이는 이 가운데 약 3분의 1을 기초 이론 연구에 투입하고 나머지는 제품 개발에 쓰고 있다고 밝혔다. 이 장기 투자는 당장의 상업적 이익만 좇기보다 기반 역량을 구축하는 데 목적이 있다.

런정페이는 이렇게 설명했다.

이론 없이는 돌파구도 없고, 미국을 따라잡을 수도 없습니다.

특히 가능성이 큰 분야로는 기존 실리콘 대신 여러 원소로 만든 반도체인 화합물 반도체가 꼽힌다. 화합물 반도체는 미국의 수출 통제로 생긴 제조 제약 일부를 우회하고 성능을 개선할 새로운 길을 열 수 있다. 화웨이는 칩렛(기능을 수행하는 소형 단위)을 위아래로 쌓아 프로세서를 더 작고 강력하게 만드는 기술도 특허로 확보했다.

인재 양성 역시 핵심 과제다. 런정페이와 중국 업계의 다른 지도자들은 장기적인 성공을 위해 새로운 세대의 엔지니어와 연구자를 육성하는 일이 필수적이라고 지적해 왔다. 중국의 많은 인구와 탄탄한 전력망, 발달한 통신 인프라는 이를 뒷받침하는 기반이다.

AI 경쟁: 화웨이 대 엔비디아, 그리고 세계적 파장

화웨이와 미국 반도체 기업 엔비디아의 경쟁은 더 광범위한 미중 기술 패권 경쟁을 상징적으로 보여준다. 엔비디아는 여전히 세계 AI 반도체 시장의 선두 주자지만, 미국의 수출 제한으로 중국에 최첨단 제품을 판매할 수 없다. 이로 인해 화웨이에 기회가 생겼고, 화웨이의 어센드 AI 반도체 제품군은 이제 중국 시장에서 엔비디아 제품과 직접 경쟁하고 있다.

미국 상무부는 5월 화웨이의 어센드 반도체를 세계 어느 곳에서든 사용하면 미국의 수출 통제를 위반할 수 있다고 경고하는 새 지침을 발표했다. 이는 사실상 화웨이의 AI 생태계를 세계 시장에서 고립시키려는 조치로, 양사와 고객을 둘러싼 긴장을 한층 높이고 있다.

엔비디아의 젠슨 황 CEO는 중국 기업이 제기하는 경쟁 위협을 인정하며 다음과 같이 말했다.

중국 기업들은 매우, 매우 유능하고 강한 의지를 갖고 있습니다. 수출 통제는 그들에게 개발을 가속할 의지와 활력, 정부의 지원을 안겨줬습니다.

분석가들은 화웨이의 클러스터 기반 접근법이 특정 상황에서 엔비디아와 대등하거나 이를 뛰어넘는 AI 시스템 성능을 낼 수 있다고 지적한다. 다만 전력 소비가 더 많고 시스템 통합이 복잡해질 수 있다는 대가가 따른다.

지정학적 배경: 무역협상과 세계 반도체 전쟁

런정페이의 인터뷰는 미국과 중국 관리들이 기술 제한을 주요 의제로 삼아 런던에서 무역협상을 재개한 시점에 공개됐다. 이 시기는 미중 관계 전반에서 반도체가 차지하는 핵심적 역할을 보여준다. 양측은 진행 중인 협상에서 기술과 희토류 같은 핵심 소재에 대한 접근권을 지렛대로 활용해 왔다.

중국은 미국이 자국 기업을 “괴롭히고” “수출 통제를 남용해 억압하고 억제한다”고 비난했다. 한편 일부 분석가들은 미국의 제한 조치가 국내 혁신과 투자를 강제해 중국의 반도체 기술 발전을 오히려 앞당겼다고 주장한다.

런정페이의 발언은 세계 기술 지형에 대한 섬세한 이해도 반영한다. 화웨이의 성과를 낮춰 말하고 계속 노력해야 한다는 점을 강조함으로써, 그는 국내의 성장 동력을 유지하면서 지정학적 압박을 줄이려는 것일 수 있다.

시스템 차원의 혁신: 반도체를 넘어

화웨이의 사례는 기술 산업 전반의 더 큰 흐름을 보여준다. 개별 부품의 발전만큼이나 시스템 차원의 혁신이 중요해지고 있다. 반도체와 소프트웨어, 인프라가 함께 작동하는 방식에 집중하면 가장 앞선 하드웨어가 없어도 경쟁력 있는 성능을 낼 수 있다.

런정페이는 AI가 핵융합과 함께 “인류의 마지막 기술 혁명”이 될 것이라고 전망했다. 또한 AI의 궁극적인 영향은 전력, 인프라, 석탄, 제약 같은 분야에서 나타날 것이며, 각 분야에 특화된 응용 기술이 미래의 돌파구를 이끌 것이라고 말했다.

재생에너지가 풍부한 지역으로 컴퓨팅 작업을 옮기는 중국의 ‘동수서산’ 사업은 AI 개발을 뒷받침하기 위해 인프라를 활용하는 사례다. 중국 정부가 최근 발표한 ‘컴퓨팅 파워 상호연결 행동계획’은 전국의 네트워크 연결과 자원 배분을 개선하는 것을 목표로 한다.

과제와 절충점: 전력, 지속 가능성, 세계 시장 진출

화웨이의 클러스터 컴퓨팅은 인상적인 성과를 냈지만, 해결해야 할 과제도 있다. 대규모 칩 클러스터의 높은 전력 소비는 에너지 효율과 운영 비용에 대한 우려를 낳는다. 장기적으로 지속 가능성이 이 전략의 실현 가능성을 좌우하는 핵심 요소가 될 것이다.

또한 화웨이 기술의 세계 시장 진출은 미국의 수출 통제로 제약을 받고 있다. 화웨이가 설계한 반도체를 사용하는 것만으로도 수출 규정을 위반할 수 있다는 상무부 지침은 전례 없는 수위의 조치로, 화웨이를 국제 시장에서 고립시키려는 시도다.

이러한 장애물에도 화웨이는 생산 역량을 확대하고 2025년 어센드 반도체 70만 개 출하를 목표로 하고 있다. AI 하드웨어 수요가 급증하는 중국 내수 시장에 집중하는 전략은 화웨이의 혁신에 상당한 고객 기반을 제공한다.

더 큰 함의: 제약 속 혁신

화웨이의 여정은 세계 기술 산업에 중요한 교훈을 준다. 수출 통제는 첨단 기술에 대한 접근을 제한하는 효과가 있지만, 예상치 못한 방식으로 혁신을 촉진할 수도 있다. 기초 연구에 투자하고 대안적 접근법을 모색하면 기업은 경쟁력을 확보할 새로운 길을 찾을 수 있다.

런정페이의 이례적인 공개 발언은 세계 반도체 경쟁에서 중요한 이정표다. 이는 기술 선도 기업이 전례 없는 도전에 직면할 때 나타나는 제약과 창의적 가능성을 함께 드러낸다. 화웨이의 수학적·아키텍처 혁신이 지속 가능한 성과를 낼지는 지켜봐야 하지만, 자사의 부족한 점을 인정하면서도 시스템 차원의 경쟁력을 보여주는 태도는 장기 경쟁을 위한 성숙한 접근을 시사한다.

요약

• 런정페이 CEO에 따르면 화웨이 반도체는 현재 엔비디아 같은 미국 선도 기업보다 한 세대 뒤처져 있다.
• 화웨이는 클러스터 컴퓨팅과 아키텍처 혁신, 대규모 연구 투자를 통해 격차를 좁히고 있다.
• 미국의 수출 통제로 화웨이는 대응 방식을 바꾸게 됐으며, 이는 국내 혁신과 시스템 차원의 해법을 촉진했다.
• 화웨이의 AI 클라우드매트릭스 384 시스템은 성능이 낮은 반도체 클러스터가 특정 응용 분야에서 더 강력한 미국산 반도체와 경쟁하거나 이를 앞설 수 있음을 보여준다.
• 화웨이의 연간 R&D 예산 250억 달러 가운데 약 3분의 1은 장기적 돌파구를 목표로 한 기초 이론 연구에 투입된다.
• 지정학적 긴장과 무역협상은 계속해서 세계 반도체 지형을 좌우하고 있으며, 미국과 중국은 모두 기술을 협상 지렛대로 활용하고 있다.
• 화웨이의 사례는 시스템 차원의 혁신이 중요하며 제약 속에서도 발전할 수 있음을 보여준다.
• AI 하드웨어 경쟁의 미래는 기술 발전과 변화하는 세계 정책 환경 모두에 달려 있다.