시총 1조달러로 성장한 엔비디아 성장전략

• 1993년 엔비디아 창업
• 1997년 첫 GPU 제품 출시
• 1999년 엔비디아 나스닥 상장
• 2020년 7월 8일, 인텔을 제치고 반도체 기업 중 시총 1위 기업으로 등극
  • 엔비디아 주가 408.64달러, 엔비디아 시가총액 2,513억 달러
  • 인텔 시가총액 2,481억 달러
• 2023년 5월 30일 장중 엔비디아 시총 1조달러를 터치함

젠슨 황(Jen-Hsun Huang)은 1963년 중국에서 태어나 미국에서 자랐습니다. 캘리포니아 주립공대와 스탠포드에서 커퓨터 공학을 전공했습니다.

그후 세계적인 컴퓨터 그래픽 기술회사인 Slicon Graphics에서 일하다가 더 큰 꿈을 실현하기 위해서 1993년 세계 최초 그래픽 처리 유닛(GPU) 회사를 창업했습니다.

젠슨 황 CEO는 PC에서 풍부한 게임과 멀티미디어를 즐길 수 있도록 하자는 목적으로 처음 엔비디아를 창업했습니다.

당시 비디오 게임이 성장하고 있었고, 이러한 비디오게임은 3차원 그래픽이 메인으로 이러한 3찬원 그래픽 처리는 당시 직려랑식의 CPU로는 처리하기 힘든 영역이었기 때문에 새로운 혁신이 필요하면서도 단기간 내 막대한 시장 규모를 형성할 수 있다는 판단하에 GPU 회사를 차리게 된 것입니다.

하지만 엔비디아는 GPU 시장에 안착하기 전까지 수년 간 고전했습니다. 투자 받은 돈이 떨어져 문을 닫아야 할 위기에 처하기도 했죠.

이 3차원 그래픽 하드웨어 시장에서 기선을 잡은 곳은 3dfx라는 회사였습니다. 엔비디아보다 1년 늦게 1994년 설립된 이 회사는 1996년 출시 첫제품인 부두(Voodoo)와 1998년 출시한 부두(Voodoo)2로 경쟁사 제품들을 압도하마 커다란 성공을 걷고 시장 점유율 80%이상을 차지하며 승승장구했습니다.

엔비디아는 여러 시행착오 끝에 1997년 원하던 제품을 개발해 좋은 반응을 얻었습니다.

3차원 그래픽에서 CPU를 대체하는 엔비디아 GPU 개발

특히 1999년 출시한 하드웨어 지포스256(Geforce256)과 이를 지원하는 마이크로소프트 소프트웨어 개발 도구 다이렉트3D는 3dfx가 지배하던 3차원 그래픽 시장을 일거에 휩쓸어 버릴 수 있었습니다.

이 지포스256은 PC 시장에서는 최초로 T&L(Transform & Lighting) 기능을 탑재한 그래픽카드로 그동안 PC CPU에서 처리하던 T&L 기능을 그래픽카드에서 전용으로 처리할 수 있게 만들어 주었습니다. 따라 저성능의 CPU를 적용한 저성능의 PC에서도 수준높은 3차원 그래픽 게임을 즐길 수 있게 되었습니다.

[T&L(Transform & Lighting) 기능 : 3차원 그래픽 처리 시 바라보는 시점과 빛의 위치에 따라 물체가 보이는 모습을 계산하는 기능입니다.

즉 게임 3차원 그래픽이 발전하면서 단순 직렬방식의 CPU로 처리하려면 어마어마한 고성능 CPU가 필요했지만 이러한 T&L(Transform & Lighting) 기능을 GPU에 내장하면서 엄청난 수요를 이끌어 낼 수 있었던 것입니다.

쉬운 개발이 가능하도록 쉬운 소프트웨어 개발도구 지원

또한 엔비디아는 개발들이 쉽게 3차원 그래픽을 구현할 수 있도록 당시 3차원 그래픽 개발 도구였던 마이크로소프트 다이렉트3D 7.0에서 엔비디아 GPU와 같은 하드웨어 T&L(Transform & Lighting) 기능을 지원토록 협업을 이끌어 냈습니다.

처음 그래픽 시장을 장악한 3dfx는 3차원 게임 개발에 유용한 하드웨어 부두를 제공하면서도, 이를 쉽게 개발할 수 있는 소프트웨어, 글라이드를 제공하면서 성공할 수 있었습니다.

엔비디아도 소프트웨어 개발도굴르 제공했지만 3dfx의 글라이드보다 사용하기 훨씬 더 불편했습니다.

이러한 실패요인을 거울삼아 엔비디아는 쉬운 소프트웨어 개발을 위해 마이크로소프트와 협업해 마이크로소프트 다이렉트3D 7.0 개발에 긴밀히 협력했고, 이를 사용하는 게임사들에도 지원을 아끼지 않았습니다.

개발자들로부터 “엔비디아로 개ㅏㅂㄹ이 훨씬 더 수월하다”는 평가를 얻기위해 엄청난 투자 등 고군분투 한 것이죠.

경쟁사 3dfx의 전략적 실수

더우기 점유율 80%에 자신감을 얻은 3dfx는 대담하게 기존 고객을 배제하고 전체 시장을 독점하기위해 시도했습니다.

3dfx는 부두3 출시와 함께 모든 하드웨어르 직접 생산하겠다고 선업했습니다.

하지만 3dfx 모든 칩을 공급할 수 없었고 칩을 공급받지못한 세트 업체들은 엔비디아 칩을 적극적으로 도입했고 이는 3dfx의 몰락의 직접적인 원인 되었습니다.

하지만 엔비디아도 시장을 장악한 후에는 고객들이 경쟁사 부품을 사용하지말도록 강요하는 등 공격적인 가치 정책을 수행해 수익을 극대화하는 정책을 사용했습니다.

이걸로 기사회생한 엔비디아는 그 이후 고속 성장을 이어갔고 1999년 나스닥에 입성에 성공합니다.

그래픽카드를 넘어 PC로 비즈니스 확장을 위한 쿠다(CUDA) 도입

그래픽카드 시장을 장악한 엔비디아는 그래픽카드 시장을 넘어 비즈니스를 확장하기를 원했습니다.

리방식으로 직렬처리방신인 CPU 한계 극복 가능

초기 엔비디아가 출시한 GPU는 그래픽 칩을 보조해 영상 데이터를 더 깔끔하게 출력해 주는 역할을 수행했습니다.

엔비디아가 출시한 GPU는 한번에 많은 데이타를 처리하는 병렬방식으로 구동했습니다.

일반적으로 컴퓨터에서 작업 처리 프로세서는 CPU가 사용되었는데, 이 CPU는 입력되는 데이타를 한번에 하난씩 처리하는 직렬처리방식을 채택하고 있습니다. 아무리 CPU 성능이 뛰어나도 처리 능력에는 분명한 한계가 있었습니다.

엔비디아는 이러한 CPU 직렬처리방식의 한계를 병렬처리방식의 GPU를 통해서 극복할 수 있을 것으로 생각했습니다.

병렬처리방식으로 여러 분야에 확대 적용 가능해짐

엔비디아 GPU는 병렬 처리 방식을 적용해 인공지능, 딥러닝 부문 등에서 유용하게 사용될 수 있습니다.
인공지능은 많은 데이터를 학습해서 결과를 도출해 내는 방식으로 구동되기 때문에 처리량과 속도가 중요합니다.

엔비디아는 인공지능에 필요한 코어도 개발했는데요, 이 때 개발한 코어가 RT코어와 텐서 코어입니다. RT코어는 인공지능 처리를 가속하고, 텐서 코어는 딥러닝 시 필요한 단순 알고리즘을 반복 처리하는 데 특화해 있습니다. 이 코어를 탑재하면서 GPU는 인공지능 처리에 적합한 반도체로 거듭났습니다.

소프트웨어 개발도구 쿠다(CUDA) 도입

200년 엔비디아는 스탠포드대학 컴퓨터공학 박사인 이안 벅을 영입합니다. 그리고 아안 벅 연구 기반을 활용해 쿠다(CUDA, Compute Unified Device Architecture)라는 소프트웨어 개발도구를 만듭니다.

이 쿠다는 엔비디아의 GPU를 활용해 다양한 별렬연산을 CPU 대비 훨씬 더 빠른속도로 처리할 수 있도록 돕습니다.

쿠다(CUDA)는 GPU에 명령어를 설정할 수 있도록 만들어주는 언어인데요, 이를 통해 GPU를 컴퓨팅 용도로도 사용할 수 있게 했습니다. 이렇게 엔비디아는 범용 GPU를 개발했습니다. 쿠다 언어가 적용된 GPU는 범용으로 사용할 수 있다고 해서 GPGPU(General Purpose GPU)라고도 불립니다.

이 쿠다가 하는 역활은 마이크로소프트가 개발한 다이렉트3D와 같은 역활을 하지만, 이 쿠다는 엔비디아가 독자적으로 개발한 소프트웨어였고 오직 엔비디아 GPU에서만 작동합니다.

당시 시장에는 이 쿠다외에도 개방형 병렬 컴퓨팅 프레임쿼크인 오픈 CL이나 다이렉트 컴퓨트와 같은 개발도구들이 존쟀습니다. 하지만 쿠다만큼 효율적이지 않았고, 사용하기 쉽지는 않았습니다.

개발자가 쿠다(CUDA)를 쉽게 배우고 개발할 수 있도록 C언어로 구현 가능

엔비디아는 쿠다(CUDA) 언어를 개발해 GPU 생태계를 확장할 수 있었는데 이러한 확장은 이를 쉽게 배우우고 개발할 수 있도록 고려함으로서 성공할 수 있었습니다.

그것은 바로 개발자들이 주로 사용하던 C언어로 쿠다 알고리즘을 구성할 수 있도록 했던 것입니다.

개발자는 쉽게 쿠다 알고리즘을 구성할 수 있고, 서비스도 그만큼 수월하게 개발하게 됐습니다. 인공지능을 비롯한 다른 기술에 손쉽게 GPU를 적용할 수 있게 된 것이죠.

끊임없는 엔비디아 사업영역 확장

이후에도 엔비디아는 다양한 업체와 인수합병을 시도하며 사업 영역을 넓혀 나갔습니다.

최근에는 엔비디아의 RTX GPU로 구동되는 메타버스 플랫폼 ‘옴니버스(Omniverse)’도 공개했습니다.
2019년에는 컴퓨터 네트워킹 공급업체 멜라녹스(Mellanox)를 인수하며 데이터센터용 프로세서 산업에도 손을 뻗었죠. 젠슨 황 CEO가 “엔비디아는 그래픽 칩, 인공지능 등을 넘어선 종합 컴퓨팅 회사”라고 언급한 이유가 있네요.

최근 대만 타이베이에서 열린 컴퓨텍스에서 엔비디아 젠슨 황은 데이터 센터에 생성 인공 지능을 제공하려는 회사의 목표를 강조하면서 세 가지 제품 발표를 했는데 이는

기존의 AI 가속기 지배력을 바탕으로 AI 네트워킹에서 주로 CPU 중심의 서버 시장에 이르기까지 거의 미개척 상태인 총 1조 달러 이상의 통합 가속 컴퓨팅 시장에서 강력한 입지를 구축하려는 노력을 보여주는 것으로 평가되면서 엔비디아 성장가능을 높이고 있다는 월가의 평가가 나오고 있습니다.