Elon Musk의 인공지능 벤처인 xAI는 Tennessee 주 Memphis에 거대한 슈퍼컴퓨팅 시설을 설립하기 위해 상당한 자본을 투자하고 있으며, 이 야심찬 프로젝트는 이미 전력 가용성과 관련된 심각한 장애물에 직면해 있습니다. Musk는 이 부지를 세계 최대 규모의 슈퍼컴퓨터를 수용할 수 있는 ‘컴퓨팅의 기가팩토리’로 구상하고 있지만, 문서들은 초기 투자의 규모와 최종 범위를 위협하는 심각한 에너지 부족 문제를 모두 드러내고 있습니다.
기반 다지기: 수억 달러 기반 구축
Memphis 프로젝트에 대한 재정적 약속은 공식 서류를 통해 더욱 명확해지고 있습니다. 이 벤처가 2024년 6월에 공개적으로 발표된 이후, 14건의 건설 허가 신청서가 지역 계획 및 개발 당국에 제출되었습니다. 이 문서들은 총 예상 프로젝트 비용이 4억 590만 달러에 달한다고 명시하고 있습니다. 이 수치는 선택된 부지를 첨단 AI 연산을 지원할 수 있는 허브로 전환하는 데 투입되는 실질적인 투자를 나타냅니다.
이 허가서에 상세히 기술된 작업 범위는 이러한 시설 건설의 다면적인 성격을 엿볼 수 있게 합니다.
- 핵심 인프라: 대규모 데이터 센터에 필요한 기본적인 전기, 기계 및 배관 시스템에 상당한 자원이 할당됩니다.
- 특수 설비: 컴퓨터 장비를 위해 지정된 3천만 달러 규모의 설치를 구체적으로 다루는 주목할 만한 허가서는 구축 중인 하드웨어 환경의 특수성을 강조합니다.
- 보안 조치: 관련된 자산의 가치를 반영하여, 차량 충돌을 견딜 수 있도록 설계된 390만 달러 규모의 경계 펜스는 구현 중인 보안 프로토콜을 강조합니다.
- 전력 인프라: 결정적으로, 1월에 제출된 가장 최근의 신청서는 예상되는 막대한 전력 수요를 관리하기 위한 필수 구성 요소인 새로운 변전소 건설과 관련이 있지만, 가장 원대한 비전을 실현하기에는 여전히 불충분합니다.
이 초기 건설 투자는 상당하지만, 잠재적인 총 지출액의 일부에 불과합니다. 지난 1년 동안 xAI를 위해 인상적인 120억 달러의 자금을 확보한 Musk는 전례 없는 규모의 운영을 목표로 하고 있습니다. Memphis에서 관찰된 건설 비용은 적어도 초기 단계에서는 업계 거물인 Oracle, OpenAI, SoftBank가 참여하여 Texas에서 개발하기로 발표한 Stargate 이니셔티브와 같은 다른 주요 AI 인프라 프로젝트와 대체로 비슷해 보입니다. Memphis의 수치는 컴퓨팅 하드웨어 자체의 엄청난 비용을 고려하기 전에도 xAI의 진지한 의도와 상당한 자본이 투입되고 있음을 확실히 보여줍니다.
연산 엔진: 고성능 실리콘으로 야망을 불태우다
Memphis ‘컴퓨팅 기가팩토리’의 핵심에는 하드웨어, 특히 현재 AI 하드웨어 시장을 지배하고 있는 칩 제조업체 Nvidia의 그래픽 처리 장치(GPU) 군단이 있습니다. Musk는 초기 단계가 20만 개의 Nvidia GPU로 구성되어 있으며, 이 중 절반이 놀랍도록 빠른 122일 만에 설치되었다고 주장했습니다. 그러나 이것은 훨씬 더 원대한 목표, 즉 시설을 확장하여 최종적으로 100만 개의 GPU를 수용하는 것을 향한 디딤돌에 불과합니다.
이 연산 거물을 구동하는 특정 실리콘에는 Nvidia의 강력한 H100 및 H200 칩이 혼합되어 있습니다. Musk는 초기 20만 개 GPU 배치 내에 10만 개의 H100 유닛과 5만 개의 H200 유닛이 있다고 밝혔습니다. 이러한 하드웨어를 직접 구매하거나 클라우드 서비스 제공업체를 통해 임대하는 방식의 재정적 영향은 엄청납니다. 업계 추정에 따르면 개별 H100 칩의 비용은 2만 7천 달러에서 4만 달러 사이이며, 최신 H200 유닛은 각각 약 3만 2천 달러로 추정됩니다.
이 수치에 따르면 현재 Memphis 설정의 하드웨어는 43억 달러 이상의 투자를 나타낼 수 있습니다. 최종 목표인 100만 개 GPU로 추정하면, H100 칩당 낮은 추정치인 2만 7천 달러를 사용하더라도 잠재적인 하드웨어 지출이 270억 달러에 육박할 수 있음을 시사합니다. xAI가 이러한 칩을 직접 조달하는지 아니면 클라우드 컴퓨팅 리소스를 활용하는지는 불분명하며, 이는 재정 및 운영상 상당한 영향을 미치는 구분입니다. 참고로, xAI는 Musk의 소셜 미디어 회사 X와 공유하는 Georgia의 별도 소규모 데이터 센터 하드웨어에 약 7억 달러를 투자한 것으로 알려졌으며, 여기에는 약 1만 2천 개의 GPU가 있습니다. 이 비교는 Memphis 사업이 나타내는 규모와 비용의 기하급수적인 도약을 강조합니다.
Musk와 지역 관리들 모두 ‘수십억 달러 투자’로 홍보하는 Memphis 선택은 주로 xAI의 Grok 3 모델 및 미래 개발을 지원하여 도시를 ‘AI의 글로벌 중심지’로 만들기 위한 움직임으로 자리매김하고 있습니다. 그러나 구상된 컴퓨팅 파워의 순수한 밀도는 똑같이 기념비적인 도전, 즉 에너지 공급을 야기합니다.
에너지 방정식: 결정적인 병목 현상 발생
100만 개의 GPU를 배치하려는 야망은 전기 인프라의 실제적인 한계에 정면으로 부딪힙니다. 이러한 고성능 컴퓨팅 하드웨어의 밀집된 집중에 전력을 공급하려면 막대하고 안정적인 에너지 공급이 필요하며, 이는 xAI의 Memphis 프로젝트가 가장 심각한 제약에 직면한 영역입니다.
지금까지 xAI는 지역 유틸리티 제공업체인 Memphis Light, Gas and Water (MLGW)에 공식적으로 **300 메가와트(MW)**의 전력을 요청했습니다. 그러나 그리드 전력으로는 150 MW만 승인되었습니다. 요청 용량과 승인 용량 사이의 이 상당한 격차는 프로젝트가 기존 전력망에 가하는 부담을 강조합니다.
이러한 한계를 인식한 xAI는 현장 발전을 통해 전력 공급을 보충하기 위해 적극적으로 노력해 왔습니다. 허가 신청서에는 Caterpillar 자회사인 Solar Turbines에서 공급하는 장치인 천연가스 터빈 계획이 나와 있습니다. 이 발전기들은 총 250 MW의 전력을 생산하도록 되어 있습니다. 이 현장 용량이 사용 가능한 에너지를 크게 늘려 총 잠재 전력을 400 MW(그리드 150 MW + 현장 250 MW)에 가깝게 만들지만, 최종적인 100만 GPU 비전의 요구 사항에는 여전히 크게 미치지 못합니다.
가스 터빈과 관련된 자체 허가 문서에서 xAI는 그리드 제한을 명시적으로 인정했습니다. 회사는 그리드에서 요청한 전체 300 MW에 접근하는 것이 “상당한 인프라 업그레이드“와 지역 전력 전송망 개선에 달려 있다고 밝혔습니다. 또한 xAI는 “추가적인 현장 발전 없이는“ 고객 요구를 적절히 충족할 수 없다고 인정했으며, 이는 승인된 그리드 전력과 계획된 현장 발전의 현재 조합이 최종 목표는 물론 중간 목표에도 불충분하다는 것을 명확히 나타냅니다.
전문가들은 100만 개의 고급 Nvidia GPU에 전력을 공급하는 데 1 기가와트(GW) 이상, 즉 1,000 MW가 훨씬 넘게 필요할 수 있다고 추정합니다. 이 수치는 현재 Memphis에서 xAI가 접근할 수 있는 약 400 MW(승인된 그리드 접근과 현장 발전 결합)와 극명한 대조를 이룹니다. University of California Riverside의 전기 및 컴퓨터 공학 교수인 Shaolei Ren에 따르면, 기존 전력 범위(약 400 MW)는 약 20만 개의 Nvidia H100 GPU의 초기 배치를 지원할 수 있을 것입니다. 그러나 이 숫자를 넘어서는 것은 점점 더 어려워질 것이며, 공격적인 “초과 할당(oversubscription)” 전략이 필요할 수 있습니다. Ren은 “여전히 가능하지만, 이는 공격적인 초과 할당 전략이 사용된다는 것을 의미합니다.”라고 언급했습니다. 데이터 센터에서의 초과 할당은 특정 시점에 물리적으로 사용 가능한 것보다 더 많은 전력 용량을 고객에게 계약하는 것을 포함하며, 모든 사용자가 동시에 최대 할당량을 요구하지 않을 것이라는 통계적 확률에 의존합니다. 이는 내재된 위험을 수반하는 전략입니다.
전력 부족은 근본적인 긴장을 강조합니다. Musk의 가속화된 일정과 대규모 야망 대 지역 전력 인프라를 업그레이드하는 데 시간과 비용이 많이 드는 과정입니다.
전력망 부담: 지역 전력 역학 압박
xAI 프로젝트의 막대한 에너지 수요는 고립된 현상이 아닙니다. 이는 지역 전력망에 압력을 가하는 광범위한 추세를 반영합니다. Tennessee 대부분과 인접 6개 주 일부 지역의 전력 생산 및 전송을 담당하는 연방 소유 유틸리티인 Tennessee Valley Authority (TVA)는 역사적으로 높은 부하 증가에 직면하고 있습니다. 이러한 수요 급증은 xAI와 같은 전력 소모가 많은 데이터 센터의 확산과 배터리 제조업체 및 서비스 지역 내에서 확장하는 기타 대규모 산업 소비자에 의해 크게 주도됩니다.
이러한 증가하는 수요에 대응하여 TVA는 2월에 향후 몇 년 동안 상당한 160억 달러를 투자할 의향을 발표했습니다. 이 투자는 증가하는 요구를 충족하고 그리드 신뢰성을 유지하기 위해 전력 시스템을 강화하는 데 특별히 할당되었습니다. 그러나 이러한 업그레이드는 복잡하고 구현하는 데 상당한 시간이 걸립니다.
또한 TVA는 대규모 전력 소비자에 대한 엄격한 감독 프로토콜을 유지합니다. TVA 대변인은 이사회에서 “전력 시스템의 신뢰성을 유지할 수 있도록 100 MW를 초과하는 새로운 부하를 검토하고 승인해야 한다“고 명확히 했습니다. 이 정책은 xAI와 같은 대규모 프로젝트에 적용되는 면밀한 조사를 강조하며, 새로운 수요가 다른 고객을 위한 기존 전력 공급을 불안정하게 만들지 않도록 보장합니다. xAI의 초기 150 MW 그리드 할당은 이미 이 임계값을 초과하여 초기 검토를 통과했음을 나타내지만, 향후 요청도 유사한 심의에 직면하게 될 것입니다.
전력 공급의 실용적인 현실은 지역 관리들도 인정했습니다. 1월 Memphis 시의회 회의에서 MLGW CEO Doug McGowen은 xAI 프로젝트에 대해 논의된 야심찬 규모에 대해 언급했습니다. 그는 “사람들은 많은 것을 발표할 수 있으며, 우리 커뮤니티에게 다가오는 기회에 대해 흥분하는 것이 중요하다고 생각합니다. 하지만 아시다시피 많은 것에는 실용적인 현실이 있습니다.“라고 경고했습니다. McGowen의 발언은 시가 잠재적인 경제적 이익을 환영하지만, 지역 유틸리티 인프라는 현재 상당하고 시간 소모적인 업그레이드 없이는 프로젝트의 발표된 규모 중 가장 극단적인 버전을 지원할 역량을 갖추지 못했을 수 있음을 시사합니다.
지평 확장, 지속되는 장애물
초기 부지와 관련된 전력 문제에도 불구하고 xAI는 이미 Memphis에서 추가 확장을 위한 기반을 마련하고 있습니다. 3월에 회사와 연결된 LLC는 현재 시설 남쪽에 위치한 186 에이커의 토지 구매를 완료했으며, 이 인수에는 8천만 달러가 소요되었습니다. 이 거래에는 필지 중 하나에 위치한 상당한 규모의 100만 평방피트 산업 창고가 포함되어 있어 상당한 미래 개발 의도를 시사합니다.
이 확장과 동시에 xAI는 이 새로운 부지를 위해 특별히 추가 260 MW의 그리드 전력을 확보하는 타당성을 평가하기 위해 TVA에 접근했습니다. 이 요청은 초기 위치의 이미 어려운 전력 상황에 더해져 지역 에너지 인프라에 대한 압력을 더욱 증폭시킵니다. 만약 승인된다면, 이는 두 부지에 걸쳐 xAI가 요청한 총 그리드 전력을 560 MW(초기 300 MW + 확장 260 MW)로 만들 것이며, 이는 여전히 100만 개 GPU에 필요한 추정치인 1 GW 이상에 훨씬 못 미치고 TVA의 계획된 그리드 개선의 성공과 적시성에 크게 의존하게 됩니다.
이 추가 전력 할당 추구는 MLGW CEO가 강조한 동일한 “실용적인 현실”에 직면합니다. 그리드의 공급 능력은 프로젝트의 최종 규모와 일정에 걸려 있는 중심적인 물음표로 남아 있습니다.
실행 및 감독: 건설 과정 탐색
Memphis 시설의 물리적 건설은 주로 Ohio에 본사를 둔 일반 계약업체인 Darana Hybrid Electro-Mechanical Solutions가 관리하고 있습니다. Darana Hybrid는 프로젝트를 위해 제출된 건설 허가의 대부분을 제출했습니다. 이 회사는 Memphis 지역에서 산업 건설 프로젝트 경험이 있지만, 이 정도 규모의 프로젝트에 선정된 것은 업계 내에서 일부 주목을 받았습니다.
공개 발언 권한이 없어 익명으로 언급한 데이터 센터 업계 베테랑은 종종 비유적으로 ‘Colossus’라고 불리는 Memphis 부지에 대해 Musk가 구상하는 규모의 프로젝트를 Darana Hybrid와 같은 중견 기업이 주도하는 것은 다소 이례적이라고 관찰했습니다. 일반적으로 하이퍼스케일 데이터 센터 건설에는 더 크고 전문화된 회사가 참여합니다. 이 관찰이 반드시 부적절함을 의미하는 것은 아니지만, 프로젝트 실행 전략의 잠재적으로 독특한 측면을 강조합니다.
프로젝트 진행 상황, 비용, 전력 전략 및 계약자 선정에 관한 추가적인 통찰력이나 공식 성명을 얻으려는 시도는 침묵에 부딪혔습니다. Elon Musk, xAI, Darana Hybrid, Tennessee Valley Authority, Memphis Light, Gas and Water를 포함한 관련된 주요 기관의 대표들은 허가 신청서에 공개된 세부 사항 및 관련 전력 문제에 대한 논평 요청에 응답하지 않았습니다. 이러한 공개적인 해명 부족은 Musk의 야심찬 Memphis ‘컴퓨팅 기가팩토리’의 궤적과 최종 실현을 건설 진행 상황과 가장 중요하게는 전력 가용성의 전개되는 현실에 맡겨두게 합니다.