화웨이는 최근 CloudMatrix 384 Supernode라는 최신 AI 시스템 아키텍처를 선보였다. 이 시스템은 무려 384개의 Ascend 910C 칩을 탑재하고 있으며, 전체 연산 능력은 300 PFLOPS에 달한다. 이는 NVIDIA의 GB200 NVL72에 비해 약 1.7배나 높은 성능을 자랑하며, 미국의 반도체 규제 속에서도 중국의 강력한 반격을 상징하는 결과로 평가되고 있다. 그러나 이러한 양으로 질을 대신하다 전략은 동시에 높은 전력 소모라는 대가를 치르고 있으며, 하루 전력 소비량이 경쟁사보다 거의 4배나 높은 수준이다.
CloudMatrix 384 Supernode이 중국 안후이성 우후 데이터 센터에서 가동을 시작했다. 화웨이 내부에서는 이 시스템을 《원자력급》 AI 솔루션이라고 표현하며, 주요 경쟁자는 NVIDIA의 NVL72 아키텍처다. NVL72는 72개의 Blackwell GPU를 고속 NVLink로 상호 연결해, 전체 연산 능력이 180 PFLOPS에 달한다. Ascend 910C의 단일 성능이 Blackwell의 약 3분의 1 수준이지만, 화웨이는 5배의 GPU 수량 스택, 3.6배의 메모리 용량, 그리고 2.1배의 메모리 대역폭을 바탕으로 NVIDIA의 플래그십 시스템을 성공적으로 능가했다.
화웨이는 중국 스타트업 SiliconFlow와 협력하여 CloudMatrix 아키텍처를 활용해 자체 개발한 추론 모델 DeepSeek-R1을 지원할 계획이다. 이번 배치는 중국이 AI 컴퓨팅 인프라의 탈미국화를 착실히 실현하는 모습을 보여주며, 중미 간의 기술 경쟁을 한층 더 심화시키고 있다.
CloudMatrix 384는 시스템 설계에서 대규모 광학 인터커넥션과 소프트웨어 최적화를 포함한 혁신을 보여주었음에도 불구하고, 전력 효율 면에서는 다소 떨어지는 모습을 보입니다. 총 전력 소모는 NVL72의 3.9배에 달하며, FLOP당 전력 소모는 2.3배, TB/S 메모리 대역폭 기준 전력 소모는 1.8배, 메모리 용량 대비 전력 소모는 1.1배에 이릅니다. 이러한 수치는 유럽과 미국에서 주목받을 만하지만, 중국에서는 전력 공급이 주요 제한 요인으로 작용하지 않기 때문에 큰 문제가 되지 않습니다.
SemiAnalysis의 보고서에 따르면, 중국은 여전히 석탄 화력을 중심으로 하면서 태양광, 수력, 풍력 및 원자력 에너지를 지속적으로 확장하고 있으며, 에너지 성장 속도는 세계에서 가장 빠릅니다. 2011년 이후 추가된 전력망 용량은 미국 전체 전력망 규모에 준합니다. 이러한 전력의 우위를 통해 중국은 효율성에서 일부 타협을 하더라도 더 큰 범위의 AI 확장 능력을 확보할 수 있게 되었습니다.
보고서에 따르면, CloudMatrix 아키텍처는 16개의 랙(rack)으로 구성되어 있으며, 이 중 12개는 컴퓨팅용 랙으로, 각 랙에는 32개의 Ascend 칩이 배치되어 있습니다. 나머지 4개는 광학 인터커넥션 코어로 사용됩니다. 전체 시스템은 총 6,912개의 400G LPO(리니어 플러그형 광모듈) 트랜시버를 사용해 기존의 구리선을 대체함으로써 인터커넥션 밀도와 확장성을 대폭 향상시켰습니다. 이러한 점은 NVIDIA가 계획했으나 양산하지 않았던 DGX H100 NVL256레인저 아키텍처와 일부 유사한 면이 있습니다.
비록 Ascend 910C가 화웨이에서 완전히 설계되었지만, 제조 과정에서 여전히 외국 공급망에 크게 의존하고 있습니다. 여기에는 한국의 HBM 고대역폭 메모리, 대만 TSMC가 제공하는 웨이퍼, 그리고 미국, 네덜란드 및 일본에서 제작된 반도체 제조 장비 등이 포함됩니다. 알려진 바에 따르면, TSMC가 제재를 우회하여 웨이퍼를 공급한 혐의로 최대 10억 달러의 벌금을 부과받을 가능성이 있다고 합니다.
화웨이는 또한 제3자 회사인 Sophgo를 통해 TSMC에서 약 2.9백만 개의 웨이퍼 다이를 구매했으며, 이를 통해 80만 개의 Ascend 910B와 105만 개의 Ascend 910C를 생산할 수 있습니다. 동시에 삼성은 중국의 주요 HBM 공급업체로 자리 잡았으며, 화웨이는 이미 최대 1300만 세트의 HBM 스택 모듈을 비축한 것으로 전해져, 이는 160만 개의 Ascend 칩 패키징을 지원하기에 충분한 양입니다.
비록 중국 본토의 웨이퍼 파운드리 업체 SMIC의 기술이 아직 첨단 공정에 완전히 도달하지는 못했지만, 상하이, 선전, 베이징에서 생산능력을 확장하고 있습니다. 올해 월간 생산량이 5만 장의 웨이퍼에 이를 것으로 예상됩니다. 만약 외국에서 공급받는 감광제와 장비 유지 보수 지원이 계속될 수 있다면, SMIC의 생산량은 여전히 더 증가할 여지가 있습니다.
전체적으로 볼 때, CloudMatrix 384는 중국이 시스템 통합을 통해 반도체 위탁 생산의 부족을 보완하려는 전략을 잘 보여줍니다. 단일 칩 성능은 NVIDIA에 미치지 못하지만, 화웨이는 대규모 스택 및 광학 네트워크 확장을 성공적으로 활용하여 계산 전체 성능에서 코너 추월을 실현, 서방 기술 대기업들과의 격차를 줄였습니다.
