구글 월드 모델 AI '지니 3' 시뮬레이션 예시(구글 제공). ⓒ 뉴스1

구글 美서 '지니 3' 서비스 시작…시뮬레이션 보편화
실시간 환경 생성, 추론 작업량↑ TPU 고성능 메모리 수요↑

구글이 텍스트와 이미지 중심의 기존 생성형 인공지능(AI)을 넘어 공간과 물리 법칙을 생성하는 '월드 모델' 시대를 열었다. AI가 가상 세계를 실시간으로 설계하게 되면서 막대한 추론 작업을 뒷받침할 고성능 메모리 수요가 급증할 것으로 예상된다. 결국 차세대 고대역폭메모리(HBM) 수요 확장에도 기여할 것으로 보인다.

구글은 29일(현지시간) 미국 내 '구글 AI 울트라' 구독자가 이용할 수 있는 범용 세계 모델 '지니(Genie) 3'을 공개했다. 세계 모델은 실제 세계의 물리 법칙과 상호작용에 기반해 로봇 공학, 모델링, 애니메이션 제작 등을 시뮬레이션할 수 있는 기술이다.

구글이 공개한 영상을 보면 사용자는 환경과 캐릭터 각각에 프롬프트를 입력해 가상 세계를 구현할 수 있다. 단순히 영상을 만드는 수준을 넘어 사용자가 캐릭터를 직접 조종하며 실시간으로 환경과 상호작용할 수 있다.

구글은 "추론, 문제 해결 및 현실 세계에서 행동할 수 있는 AI 에이전트를 구현함으로써 일반 인공지능(AGI)으로 가는 중요한 발걸음"이라고 강조했다. 현재 AI는 특정 작업에 특화돼 있지만, AGI는 인간과 동등한 수준의 지적 능력을 갖춰 학습하지 않은 일도 스스로 학습해 해결할 수 있는 범용 AI다.

지니3은 사용자의 동작에 맞춰 초당 24프레임 이상의 환경을 실시간으로 계산해 낸다. 생성된 환경은 몇 분 동안 일관성을 유지하며, 특정 상호 작용으로 인한 변경 사항은 최대 1분 동안 기억된다.

기존 가상 현실이 미리 제작된 데이터를 불러오는 '저장 매체' 중심이었다면, 지니 3은 매 순간 추론을 통해 즉석에서 환경을 만들어낸다. AI가 상호 작용에 의한 물리적 변화를 기억해야 하는 만큼, 기존 거대언어모델(LLM)보다 압도적으로 높은 대역폭과 대용량 메모리가 필수적이다.

구글이 자체 AI 가속기인 '텐서처리장치'(TPU) 개발에 공들인 이유도 이런 고부가 추론 서비스를 상용화하기 위해서다. 기하급수적으로 증가하는 추론 연산을 엔비디아 그래픽처리장치(GPU)로만 처리할 경우 막대한 비용이 투입되는 만큼, 자사 서비스에 최적화된 맞춤형 반도체(ASIC)를 활용해 전력 소모를 줄이고 비용 효율을 극대화한 것이다.

구글의 7세대 TPU '아이언우드(Ironwood)'는 192GB의 HBM3E를 탑재하며 역대 최대 수준의 대역폭(7.4TB/s)을 확보해 지니 3 구동의 핵심 엔진 역할을 하고 있다. 지니3와 같은 추론 서비스가 확장될수록 TPU 수요는 빠르게 증가할 것으로 보인다.

모건스탠리는 구글의 TPU 생산량 전망치를 2027년 300만대, 2028년 320만대에서 2027년 500만 대, 2028년 700만 대로 대폭 상향 조정했다.

이는 국내 메모리 반도체 기업에는 기회로 작용하고 있다. 현재 삼성전자와 SK하이닉스 모두 구글에 HBM3E를 공급 중이다. SK하이닉스는 HBM4를 이미 양산 출하하고 있고, 삼성전자는 다음 달부터 HBM4를 출하한다고 밝혔다.

구글 8세대 TPU에는 HBM4 탑재가 유력시돼 엔비디아와 함께 주요 수요처가 될 전망이다.

업계 관계자는 "AI를 통한 시뮬레이션은 메모리 반도체가 필수적이기 때문에 긍정적인 변화"라며 "연산 요구량이 많아지면 HBM4 중에서도 최고 속도를 내는 최상위 제품이 탑재될 수 있어 긍정적"이라고 말했다.