엔비디아 61% vs 테슬라 5%…로봇용 AI칩 시장 격차 뚜렷

[이데일리 김현아 기자] 엔비디아가 휴머노이드 로봇용 인공지능(AI) 가속기 시장의 61%를 차지한 반면 테슬라는 5%에 그친 것으로 나타났다. 또한 휴머노이드 로봇 시장이 빠르게 성장하면서 퀄컴과 자체 반도체를 개발하는 로봇 제조사들의 시장 진입도 확대될 전망이다.

29일 시장조사업체 카운터포인트리서치의 글로벌 휴머노이드 로봇 트래커에 따르면 휴머노이드 로봇용 AI 가속기 시장에서 엔비디아의 점유율은 61%로 집계됐다. 테슬라는 5%, 기타 업체는 2%를 차지했다. 별도 AI 가속기를 사용하지 않는 비중은 32%다.

카운터포인트리서치는 휴머노이드 로봇용 AI 가속기 누적 출하량이 2025년부터 2030년까지 연평균 144% 성장해 2030년 100만대를 넘어설 것으로 전망했다. 이는 휴머노이드 로봇 전체 출하량이 아니라 로봇에 탑재되는 AI 가속기의 출하량 전망이다.

출처=카운터포인트리서치

엔비디아는 그래픽처리장치(GPU)뿐 아니라 AI 모델 개발과 시뮬레이션 도구까지 제공하는 기술 생태계를 바탕으로 시장을 주도하고 있다. 애지봇, 유니트리, 유비테크, 갈봇, 피규어AI, 노이라로보틱스, 노에틱스로보틱스 등 주요 로봇 제조사와 협력 관계를 구축한 것도 강점으로 꼽힌다.

경쟁사들은 전력 효율과 비용을 앞세워 시장 진입을 확대하고 있다. 퀄컴은 여러 종류의 연산 장치를 조합하는 이기종 컴퓨팅 구조로 전력 소모와 부품 원가를 낮추는 전략을 펴고 있다. 노이라로보틱스, 빈모션, 부스터로보틱스, 피규어AI 등과 협력하며 적용 범위를 넓히고 있지만, 출하 규모는 아직 엔비디아에 미치지 못한다.

테슬라와 중국 샤오펑은 전기차 개발 과정에서 확보한 반도체 설계와 AI 기술을 로봇에 적용하고 있다. 자체 칩과 AI 모델, 하드웨어·소프트웨어를 함께 개발하는 수직계열화 전략으로 외부 반도체 의존도를 낮추려는 움직임이다.

휴머노이드 로봇의 AI 연산 방식도 다양해질 전망이다. 현재는 시각·언어 정보를 바탕으로 행동을 생성하는 비전·언어·행동(VLA) 모델과 이를 구동하는 GPU가 중요한 역할을 하고 있다. 앞으로는 환경 변화를 예측하고 행동을 계획하는 월드 모델과 월드 액션 모델(WAM) 등이 발전하면서 특정 작업에 최적화된 전용 AI 반도체의 활용도 늘어날 수 있다.

수멘 만달 카운터포인트리서치 책임연구원은 휴머노이드 로봇의 연산 생태계가 GPU 중심에서 다양한 AI 연산 구조가 공존하는 방향으로 바뀌고 있다고 분석했다. 전용 칩은 발열과 전력 소모를 줄이면서 성능을 높이는 데 유리해질 수 있다는 설명이다.

중국 반도체 기업 D-로보틱스도 휴머노이드 로봇 연산 시장의 잠재적 경쟁자로 꼽힌다. 호라이즌로보틱스에서 분사한 이 회사는 러쥐로보틱스, 림엑스다이내믹스 등과 협력하고 있다. 시장이 커지면 로봇용 연산 반도체와 소프트웨어 생태계에서 중국 기업의 역할도 확대될 수 있다.

이선 치 카운터포인트리서치 책임연구원은 온디바이스 환경에서 최신 AI 모델을 구동하는 데 GPU가 여전히 선호되지만, 테슬라 같은 전기차 업체가 전용 주문형 반도체(ASIC) 확산을 이끌 수 있다고 전망했다. 로봇의 AI 모델과 클라우드 인프라가 발전하면서 GPU와 시스템온칩(SoC) 등을 결합한 하이브리드 구조도 확대될 수 있다는 분석이다.