"지상 데이터센터, 우주로 쏘아 올린다"…스페이스X·엔비디아, 궤도 AI 위성 '스타마인드' 손잡아

엔비디아 '베라 루빈' 탑재…2027년 4분기 첫 발사 스페이스X와 엔비디아가 손을 잡고 우주 궤도에서 실시간으로 AI 연산을 수행하는 위성 개발에 본격 나선다. 엔비디아는 지난달 24일(현지시간) 일론 머스크가 이끄는 스페이스XAI가 차세대 에이전틱 AI 애플리케이션을 가속하기 위해 자사의 '베라 CPU'를 도입한다고 밝혔다. 스페이스X는 지상 데이터센터용 차세대 컴퓨팅 플랫폼을 우주 환경에 맞게 개조한 '베라 루빈(Vera Rubin) NVL72' 시스템을 개발해, 첫 세대 AI 위성 '스타마인드(Starmind)'에 탑재할 계획이다. 계획대로라면 2027년 4분기 첫 시스템이 궤도에 오르고, 2028년부터 배치 규모가 본격적으로 확대된다. 이는 AI 컴퓨팅의 무대가 지상 데이터센터에서 우주로 확장되는 상징적인 사례로 평가된다. 궤도 AI1 위성, GB300 랙급 연산력…최대 150㎾ 컴퓨팅 앞서 지난 6월 스페이스X가 처음 공개한 시제 설계도에 따르면 이 AI 위성 'AI1(AI-One)'은 최대 150㎾, 평균 120㎾ 규모의 컴퓨팅 페이로드를 탑재하며, 이는 지상 데이터센터에 쓰이는 엔비디아 GB300 AI 서버 랙 1대에 맞먹는 수준이다. 날개폭은 약 70m에 달하며, 전력 공급을 위한 150㎾급 태양광 패널과 약 33평 규모의 전개형 액체 냉각 시스템이 함께 적용됐다. 1테라비트(Tb)급 레이저 통신망과 스타링크 네트워크를 통해 지상과 약 0.003초 수준의 지연 시간으로 데이터를 주고받을 수 있도록 설계됐다. 머스크는 AI 위성이 기존 스타링크 위성보다 구조가 훨씬 단순해 대량 생산이 쉽다며, 이미 스타링크 개발 과정에서 확보한 기술을 상당 부분 활용할 수 있다고 설명했다. "GPU는 추론, CPU는 실행"…에이전틱 AI 구조에 최적화 엔비디아의 베라 CPU는 AI 에이전트가 실제 작업을 수행하는 과정에서 필요한 도구 호출, 코드 실행, 데이터 처리, 작업 오케스트레이션, 시뮬레이션 등을 전담하도록 설계된 프로세서다. CPU 의존도가 큰 이런 작업을 베라가 맡고, GPU는 추론과 학습에 더 집중하는 구조다. 스페이스X는 이 설계를 '페타비트 레이저 메시' 구조로 설명하고 있으며, 위성 자체에서 AI 연산을 수행함으로써 우주에서 수집한 데이터를 지상으로 전송하기 전에 미리 처리하는 새로운 형태의 '궤도 AI 인프라'를 구축하겠다는 구상이다. 최대 100만 개 위성 구상…"66배 확장" 목표 머스크는 지상 데이터센터의 전력난과 토지 부족 문제를 근본적으로 극복하기 위해 최대 100만 개의 위성으로 구성된 궤도 데이터센터를 쏘아 올릴 계획이라고 밝힌 바 있다. 현재 지구 궤도에 있는 위성이 약 1만5000개 수준인 점을 감안하면, 이는 기존 규모를 66배로 늘리겠다는 구상이다. 머스크는 2027년 말까지 연간 1기가와트(GW) 규모의 AI 컴퓨팅을 우주에 구축하고, 이후 매년 10배씩 확장해 테라와트(TW)급 연산 능력을 확보하겠다는 목표도 제시했다. 다만 이런 목표에 대해 그는 "어느 정도 감안하고 들어달라"는 단서를 달기도 했다. 시장 반응 긍정적…발사 앞두고 양사 주가 동반 상승 이번 협력 소식에 시장도 즉각 반응했다. 관련 소식이 전해진 날 엔비디아 주가는 3% 올랐고, 스페이스X 주가는 8.7% 상승했다. 특히 이 소식은 스페이스X가 상장사로서 처음으로 분기 실적을 발표하기 몇 시간 전에 전해지며 시장의 관심을 더욱 끌었다. "비용·방사선이 최대 변수"…업계는 신중론도 다만 기술적·경제적 과제가 만만치 않다는 지적도 나온다. 리서치업체 우드 매켄지는 1GW 규모의 우주 데이터센터 구축 비용이 약 1700억 달러에 이를 것으로 추산했는데, 이는 지상 데이터센터의 3배가 넘는 수준이다. 우주 공간의 강한 방사선으로 인한 데이터 오류 발생 가능성과 막대한 발사 비용, 우주 쓰레기 충돌 위험 등도 해결해야 할 과제로 꼽힌다. 전문가들은 이번 프로젝트가 상용화된 궤도 데이터센터의 곧바른 출범이라기보다, 전력·방열·통신·발사비 문제를 동시에 검증해야 하는 초대형 실증 프로젝트라는 점에서 기술적·사업적 검증이 먼저 필요하다고 보고 있다. "지상-우주 하나의 AI 생태계로 묶을 수 있느냐" 스페이스XAI는 로켓 발사 역량과 스타링크 기반 위성 통신망, 자사 AI 서비스 '그록(Grok)'을 하나로 결합하는 수직계열화를 시도하고 있다. 위성 제조부터 발사, 궤도 운용, 네트워크 연결, AI 서비스 제공까지 한 기업 생태계 안에서 묶을 수 있다는 점이 이번 프로젝트의 차별점으로 꼽힌다. 스타마인드가 실제로 대규모 추론 처리에 투입될 경우, AI 서비스의 전력·통신·컴퓨팅 인프라를 지상 클라우드 사업자에 전적으로 의존하지 않는 새로운 대안으로 발전할 수 있을지 주목된다.