칩을 직접 굽겠다는 결정 — 테슬라·스페이스X의 '테라팹'이 드러낸 머스크식 수직계열화의 끝

지난 8월 6일, 테슬라와 스페이스X가 몇 달간 소문만 무성했던 반도체 공장 '테라팹(Terafab)'의 부지를 공식 발표했다. 텍사스주 휴스턴에서 북서쪽으로 한 시간 거리에 있는 그라임스 카운티이고, 1단계 투자액만 168억 달러다. 일론 머스크는 발표 당일 자신의 소셜미디어에 이 공장이 "지구상에서 가장 크고 가장 가치 있는 건물이 될 것"이라고 썼다. 계획된 제조 공간은 1억 제곱피트가 넘는데, 축구장 약 1600개를 합친 넓이다. 자동차 회사와 로켓 회사가 손잡고 세계 최대 규모의 반도체 공장을 짓겠다는 이 결정은, 언뜻 보면 사업 확장의 욕심처럼 보이지만 실제로는 훨씬 절박한 계산에서 나온 것으로 보인다.

머스크가 그리는 미래를 하나씩 짚어보면 그 계산이 드러난다. 수백만 대의 옵티머스 로봇이 사람 일을 대신하고, 사이버캡이 운전을 도맡고, 궤도에 올린 위성이 AI 학습과 추론을 처리하는 데이터센터가 된다. 이 세 가지가 모두 같은 것을 필요로 한다. 바로 연산용 칩이다. 그런데 문제는 그 수요의 규모다. 스페이스X는 테라팹 관련 자료에서 자사와 테슬라의 합산 연산 수요가 1테라와트를 넘어설 것으로 본다고 밝혔다. 공장 이름에 '테라'가 붙은 이유도 여기에 있다. 현재 전 세계 반도체 생산 능력으로는 이 수요를 감당할 수 없다는 것이 이들의 판단이고, 그렇다면 남의 공장 앞에 줄을 서는 대신 직접 짓겠다는 결론에 이른 셈이다.

테라팹이 기존 반도체 공장과 결정적으로 다른 점은 '한 지붕 아래에 전부 넣는다'는 구상이다. 스페이스X가 공개한 설명에 따르면 이 시설은 로직(연산) 칩과 메모리의 제조, 첨단 패키징, 테스트를 모두 한 곳에서 처리한다. 지금 반도체 산업은 설계는 미국에서, 웨이퍼 생산은 대만이나 한국에서, 패키징은 또 다른 나라에서 하는 식으로 공정이 지구를 몇 바퀴 도는 구조다. 이 분업은 각 단계의 전문성을 극대화했지만 대신 한 가지를 잃었다. 설계를 조금 바꿔보고 그 결과를 곧바로 확인하는 반복 속도다. 스페이스X는 이 지점을 정확히 짚어 "이 요소들을 한 장소에 모으면 빠르고 재귀적인 개선이 가능해지고 새로운 연산 자원의 배치가 가속된다"고 설명했다. 로켓을 만들 때 부품을 외주 주는 대신 직접 만들어 개선 주기를 줄였던 스페이스X의 방식이 그대로 반도체로 옮겨온 것이다.

만들려는 칩의 성격도 구체적으로 제시됐다. 하나는 옵티머스 로봇과 자율주행 사이버캡에 들어갈, 엣지 컴퓨팅과 추론에 최적화된 칩이다. 로봇이나 자동차 안에서 돌아가는 칩은 데이터센터용 GPU와 요구 조건이 다르다. 전력을 적게 쓰면서도 학습이 끝난 모델을 빠르게 실행해야 하고, 진동과 온도 변화를 견뎌야 하며, 무엇보다 수백만 대 단위로 저렴하게 찍어낼 수 있어야 한다. 다른 하나는 스페이스X가 구상 중인 '우주 데이터센터'를 돌릴 고출력 칩이다. 여기서 흥미로운 점은 이 두 가지가 시장에서 쉽게 살 수 있는 물건이 아니라는 것이다. 엔비디아가 파는 칩은 데이터센터 학습용으로 설계됐고, 자동차용 칩을 만드는 회사들은 로봇 수백만 대 규모를 상정하고 있지 않다. 직접 만들겠다는 선택은 결국 "우리가 원하는 물건이 시장에 없다"는 판단의 결과에 가깝다.

다만 반도체 공장을 짓는 일은 로켓을 만드는 것과는 또 다른 난이도의 사업이다. 최첨단 팹 하나를 가동 수준까지 끌어올리는 데는 보통 4~5년이 걸리고, 장비 조달과 수율 안정화는 돈만으로 해결되지 않는다. 스페이스X는 이미 규제 서류에서 이 프로젝트에 '다단계' 건설 계획으로 최대 1190억 달러까지 쓸 수 있다고 언급한 바 있고, 이번에 발표된 168억 달러는 어디까지나 첫 단계다. 인텔이 지난 4월 테라팹 프로젝트에 참여하겠다고 밝혔지만 구체적으로 무엇을 기여하는지는 여전히 불분명한 상태다. 반도체 제조 경험이 없는 두 회사가 파트너의 도움을 어느 정도로 받을지, 그 파트너십이 실제 수율로 이어질지는 앞으로 몇 년에 걸쳐 확인해야 할 대목이다.

지역 사회의 반응도 마냥 환영 일색은 아니다. 발표 하루 전인 8월 5일 그라임스 카운티에서 열린 주민 설명회에는 수백 명이 몰렸고, 프로젝트에 주어진 수백만 달러 규모의 세금 감면과 정보 공개 부족을 문제 삼는 목소리가 나왔다. 물 문제도 예민한 사안이다. 반도체 공장은 웨이퍼 세정 등에 막대한 양의 초순수를 쓰기 때문에 지역 수자원에 부담을 준다. 스페이스X는 이를 의식해 지역 지하수 대신 인근 기번스크릭 저수지의 물을 쓰겠다고 명시했는데, 이 저수지는 2018년 문을 닫은 석탄화력발전소를 식히던 곳이다. 발전소가 쓰던 물을 반도체 공장이 물려받는 구도인 셈이다. 텍사스 주정부는 스페이스X에 3000만 달러 규모의 기업유치기금을 배정했고, 두 회사는 그라임스 카운티와 인근 브라조스 카운티에서 최소 3000명을 고용하겠다고 밝혔다. 인근 앤더슨샤이로 통합교육구의 사라 보로위츠 교육감은 텍사스 주지사실을 통해 낸 성명에서 "이 합의가 우리 지역을 강화하고 학생들이 미래를 준비하도록 도울 것으로 믿는다"면서도 "모든 기회가 현명하고 투명하게 관리되도록 하는 것이 우리의 약속"이라고 덧붙였는데, 기대와 경계가 함께 담긴 표현이다.

결국 테라팹은 단순한 공장 하나의 이야기가 아니라, AI 시대에 기업이 어디까지 스스로 만들어야 하는가에 대한 하나의 답안이다. 지난 수십 년간 기술 산업의 상식은 "잘하는 것에 집중하고 나머지는 사서 쓴다"였다. 애플조차 칩을 설계할 뿐 생산은 대만에 맡긴다. 그런데 연산 자원이 곧 경쟁력의 전부가 되는 국면에 들어서자, 그 자원을 남에게 의존하는 것 자체가 리스크로 인식되기 시작했다. 오픈AI가 자체 칩 개발에 뛰어들고 구글과 아마존이 오래전부터 자체 칩을 만들어온 흐름의 연장선에 테라팹이 있지만, 설계를 넘어 공장까지 직접 짓겠다는 점에서 한 걸음 더 나아갔다. 이 도박이 성공하면 머스크의 회사들은 남들이 못 구하는 칩을 원하는 속도로 확보하게 되고, 실패하면 수백억 달러가 텍사스 벌판에 묶인다. 어느 쪽이든 그 결과는 앞으로 몇 년간 반도체 산업 전체가 지켜볼 실험이 될 것이다.