삼성전자·TSMC 경쟁 심화 전망

투자 결정 시 개별 기업 지표 외에 산업 내 경쟁 구조를 이해하는 것이 필수적이라고 송종호 테크인사이트 인베스트먼트 대표는 강조했다.

반도체 시장은 엔비디아와 같은 독점 기업, 메모리 시장과 같은 과점 기업, 그리고 특정 공정에서 발생하는 병목 현상이라는 세 가지 키워드로 분석된다.

엔비디아의 독점적 지위는 2025년 이후 구글 TPU 7~8세대 등 경쟁 모델의 등장으로 희석될 수 있으며, 메모리 시장은 3사 과점 체제이나 중국 업체의 진입 여부에 따라 밸류에이션이 변동할 수 있다. 메모리, MLCC, 플립칩 BGA, 에너지 인프라 등에서 나타나는 병목 현상은 해당 부문의 가격과 밸류에이션 급등을 유발하는 요인으로 작용한다.

파운드리 시장의 약 80%를 점유한 TSMC는 애플과 엔비디아 등 주요 고객사를 선점하며 독점적 지위를 유지해 왔다.

그러나 대만 전쟁과 같은 지정학적 리스크가 고조되면서 빅테크 기업들이 공급망 다변화의 필요성을 느끼고 있다.

인텔과 삼성전자가 전공정 및 후공정 이슈를 해결하고 기술력을 강화하면 TSMC의 시장 점유율은 향후 60%대로 하락할 가능성이 제기된다. 삼성전자는 테슬라와 같은 주요 고객사를 확보하며 파운드리 사업의 회복세를 모색 중이다.

TSMC는 코어스(CoWoS) 기술로 엔비디아 등 주요 고객사를 선점하며 AI 반도체 후공정 시장을 주도했다.

하지만 실리콘 인터포저의 높은 비용은 부담으로 작용한다. 인텔은 EMIB, 삼성전자는 IQS와 I-Cube 등 고유의 패키징 기술로 TSMC에 대응하며 AI 반도체 병목 현상 해소에 핵심적인 역할을 수행 중이다.

반도체 패키징의 차세대 소재로 유리기판이 부상하고 있다. 기존 PCB(인쇄회로기판) 대비 유리기판은 우수한 평탄도, 휘어짐 방지, 높은 열 방출 효율, 그리고 25% 얇은 두께 등 여러 장점을 가진다.

코닝, 마이크론, 유니마이크론 등 글로벌 기업과 삼성전기, LG이노텍이 향후 3년 내 상용화를 목표로 유리기판 기술을 개발 중이다.

낸드플래시 400단 이상 10세대 공정부터는 하이브리드 본딩 적용이 필수적이다. 어플라이 머티리얼즈와 베시가 장비 시장에서 협력하는 가운데, HBM용 TC 본더 기술 역시 이 방식으로 전환되는 추세다.

낸드플래시 400단 이상, 즉 10세대 공정부터는 하이브리드 본딩 적용이 필수적이며, 어플라이드 머티리얼즈와 베시(Besi)는 하이브리드 본딩 장비 시장에서 협력 관계를 구축하고 있다.

삼성전자는 현재 TC 본더 시장에서 기존 장비들을 변형하여 독자적인 기술 리더십을 확보하려는 움직임을 보인다.

하이브리드 본딩 시장으로의 전환 과정에서 삼성과 한미반도체의 협력 가능성이 제기되나 그 실현 여부는 불확실하다. 삼성은 기술 무한 경쟁 속에서 최적화된 장비를 확보하는 것을 목표로 한다.

데이터센터 발열 문제를 해결한 세레브라스는 오픈AI와 200억 달러 규모의 계약을 맺으며 기업 가치를 높였다. 기존 HBM 대비 10배 빠른 차세대 칩 설계로 GPU와 NPU 중심의 컴퓨팅 구조 변화를 이끌고 있다.

이 기업은 데이터센터의 발열 문제 해결에 기여하고 있으며, 오픈AI와 200억 달러 규모의 대규모 계약을 체결하며 기업 가치를 급상승시켰다.

현재 GPU가 AI 컴퓨팅의 중심이지만, NPU가 추론 역할을 담당하고 CPU와 함께 컴퓨팅 구조가 변화하면서 세레브라스와 같은 기업의 역할이 중요해지고 있다.

세라브라스는 작년 5억 달러 매출을 기록했으며, 월가에서는 2028년 매출이 80억 달러에 달할 것으로 전망한다.

오픈AI의 막대한 투자와 시장 수요가 이러한 성장세를 뒷받침하며, 현재 시가총액은 약 500억 달러 규모로 AI 칩 업체 중 독보적인 위치를 차지하고 있다.

엔비디아의 시장 지배력은 TSMC의 제조 지원과 고객사에 대한 지속적인 투자에 힘입어 유지되고 있다.

CPO(Co-Packaged Optics) 및 유리기판 등 신기술 도입에 선제적으로 나섬으로써 경쟁자들을 압도하며, 엔비디아는 현재 퀄리티 주식으로서 성장성을 유효하게 유지하고 있다.

엔비디아에 가장 근접한 경쟁사로 구글이 꼽히며, 구글은 TPU 시장에서 상당한 경쟁력을 보유하고 있다.

특히 피지컬 AI 시장에서 구글은 비전 랭귀지 액션 모델과 월드 모델 생태계를 장악하고 있으며, 오픈AI와 앤스로픽 등 신규 업체들은 이와는 다른 새로운 플랫폼 시장을 개척할 가능성이 있다.

향후 금융, 헬스케어 등 기존 비즈니스 영역에서도 AI 에이전트 도입을 통한 혁신이 기대된다.

기관 투자 시 중소형주 비중은 통상 10~20% 수준이다. 삼성전자와 SK하이닉스 등 대형주 비중이 높더라도, 시장을 선도하는 AI 혁신 기업을 중심으로 포트폴리오의 핵심 자산을 구성해야 한다고 전문가들은 강조한다.

기관 투자의 경우 중소형주 비중은 통상 10~20% 수준으로 제한적이지만, 개인 투자자들은 대표 우량주 중심의 핵심 자산을 운용하면서 AI 혁신 기업을 발굴하여 포트폴리오에 편입할 필요가 있다.