글로벌IB "내년 TSMC CoWoS 60% 엔비디아 할당"루빈 조기 출시, 내년 AI도 엔비디아 장악력 계속빅테크들 자체 칩 주춤… HBM4도 2027년 이후 도입삼성전자·SK하이닉스, 내년도 엔비디아 잡기 총력
  • ▲ 엔비디아 로고 ⓒ엔비디아
    ▲ 엔비디아 로고 ⓒ엔비디아
    내년에도 AI(인공지능) 반도체 시장에서 엔비디아 천하가 이어질 것으로 예상되며 당분간은 메모리 3사(삼성전자, SK하이닉스, 마이크론)도 또 한번 엔비디아만 바라볼 수 밖에 없는 상황이 이어질 것으로 보인다. 3사는 현재 차세대 HBM(고대역폭메모리)인 'HBM4'를 엔비디아에 공급하기 위해 고군분투하고 있다.

    18일 반도체업계와 글로벌 투자은행(IB)에 따르면 내년에도 AI 반도체 시장에서 엔비디아의 영향력이 절대적일 것으로 전망된다.

    모건스탠리와 노무라증권은 최근 보고서를 통해 "내년 TSMC의 CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate) 패키징 용량의 약 60%를 엔비디아가 차지할 것"으로 예상했다.

    CoWoS는 TSMC의 고급 패키징 기술로 고성능 AI 칩을 생산하기 위한 필수 공정이다. 이 패키징 기술 없이는 고성능 AI 반도체의 연결성과 메모리 대역폭을 확보할 수 없어 제 성능을 내기 어렵기 때문이다.

    하지만 TSMC의 CoWoS는 수요에 비해 공급이 현저히 부족해 AI 반도체를 생산하는 기업들이 앞다퉈 CoWoS 용량을 확보하기 위해 줄을 서는 상황이다. TSMC가 자사 CoWoS에 어떤 기업을 얼만큼 할당하느냐가 결국 AI 반도체 시장 패권을 결정한다고까지 할 수 있을 정도다.

    이런 CoWoS를 내년에도 엔비디아에 60% 이상 할당한다는 건 사실상 내년에도 AI 반도체 시장에서 '엔비디아 천하'가 흔들림이 없다는 방증이기도 하다. TSMC가 엔비디아 AI 칩을 선제적으로 처리해 엔비디아는 자신들이 계획한 시점에 계획된 신제품 물량을 출시할 수 있어 차세대 AI 반도체 시장도 선점할 가능성이 높다는 해석으로 이어지는 것이다.

    엔비디아는 내년 하반기 중 차세대 AI 칩인 '루빈'을 출시할 예정이다. 당초 엔비디아의 로드맵 대로라면 올해 말이나 내년 초에는 루빈을 출시해 전작인 블랙웰에 이어 AI 반도체 시장을 리드해갈 계획으로 알려졌지만 지난 3월 열린 엔비디아 자체 행사인 'GTC 2025'에서 루빈 출시 일정을 내년 하반기로 공식화했다.

    이후 시장과 업계에서 엔비디아가 AMD의 차세대 제품인 'MI450'에 더 강력하게 대응하기 위해 루빈의 재설계를 진행 중이라는 루머가 돌며 출시 일정이 최대 6개월 가량 미뤄질 가능성이 제기되기도 했지만 엔비디아의 공식 발표대로 내년 내 루빈 출시가 유력시 된다.

    반면 엔비디아 의존도를 낮추고 자체 개발한 AI 칩 활성화에 나선 글로벌 빅테크들은 예상보다 홀로서기에 시행착오를 겪고 있다. 사실상 구글을 제외하고 아마존이나 메타, 마이크로소프트 등 나머지 빅테크들은 자체 AI 칩 개발에는 성공했지만 엔비디아를 대체하고 자사 AI 사업에서 의미있는 성과를 거두기 위해선 적어도 1~2년이 더 필요할 것으로 분석된다.

    내년에도 이처럼 또 다시 엔비디아 중심으로 AI 반도체 시장 분위기가 흘러갈 가능성이 높게 점쳐지면서 특히 6세대 HBM인 'HBM4'를 앞다퉈 선보이고 있는 메모리 3사 입장에선 아직은 엔비디아에 목을 매야 하는 상황이 이어질 것으로 전망된다.

    엔비디아에 더해 AMD 정도가 내년부터 HBM4를 차세대 칩에 적용할 곳으로 수요처가 아직은 한정적이다. 빅테크들의 맞춤형 AI 반도체(ASIC)에는 빨라도 오는 2027년이나 2028년이 돼야 HBM4를 탑재할 것으로 예상돼 5세대 제품인 HBM3E를 중심으로 세일즈가 진행될 전망이다.

    엔비디아 공급망 입성을 위한 메모리 3사의 발걸음도 빨라졌다. 3사 중에서는 SK하이닉스가 가장 먼저 엔비디아에 HBM4 12단 샘플을 공급한 것으로 알려졌고 올 하반기부턴 본격적으로 대량 생산에 돌입해 선두 자리를 지키기 위한 노력을 이어갈 것으로 관측된다.

    마이크론은 SK하이닉스에 이어 지난 6월 HBM4 12단 샘플을 엔비디아에 공급했다. 지난주 마이크론이 내년 생산분 HBM을 완판했다고 밝히면서 여기에 엔비디아에 공급하는 HBM4가 포함됐을지, 그 규모가 얼마나 될지에 업계의 관심이 쏠리고 있다.

    삼성도 지난달 중 엔비디아와 AMD 등에 HBM4 샘플 출하가 이뤄졌다고 밝혔다. 삼성전자는 지난달 31일에 있었던 2분기 실적발표회에서 "HBM4 1c 나노 공정의 양산 전환 승인을 완료하고 이를 기반으로 제품 개발을 완료해 주요 고객사에게 샘플을 이미 출하했다"고 했다.