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최근 마이크로소프트가 투자한 Open AI의 챗GPT 활용도가 엄청난 이슈가 되었다. 그러면서 주식 투자자들은 챗GPT의 주요 기술인 AI 관련주들이 무엇인지 다시 한번 살펴보는 계기가 되었을 것이다. 사실 지금까지는 AI라는 시장이 모호했는데, 이번 챗GPT의 등장으로 AI 기술을 이용해서 실제로 돈을 벌 수도 있겠다는 인식이 생긴 것이다.
챗GPT를 구동하기 위해서는 AI반도체가 필요하다. 실제로 빅테크 기업들은 자신들의 사용처에 맞는 AI반도체를 만들고 있고, 물론 다른 고객에게 팔기도 한다.
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AI 반도체에 주목하라
사실 AI라는 단어가 익숙해진지는 꽤 오래되었다. 요즘에는 AI가 인터넷, 스마트기기, 자율주행, 의료기기, 클라우드 (가상 저장공간) 등 사용처가 다양해지며 생활 속 깊숙이 들어왔다. AI 반도체
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챗GPT에 사용되는 AI 반도체
그렇다면 챗GPT를 구동하는데 사용되는 AI반도체는 누가 만든 것일까? 바로 엔비디아이다. 엔비디아의 ‘A100’이라는 GPU가 챗GPT에 사용된다. 그래서 최근 엔비디아의 주가가 급격히 오르기도 했다. 엔비디아 GPU가 AI반도체로서 AI연산에 적합하다고는 알고 있었지만 진짜 사용처가 밝혀졌고, 이렇게 유용하게 사용되고 있다는 것을 사람들이 알게 되었다. 따라서 챗GPT로 인해 엔비디아가 수혜 받는 것은 당연하다. ‘A100’의 다음 세대인 ‘H100’ 또한 더 비쌈에도 불구하고 주문량이 폭증하고 있다고 한다.
AI 반도체의 진짜 수혜자
그러면 이러한 AI반도체는 엔비디아가 직접 다 만들까? 아니다. 엔비디아는 팹리스 회사로서 공장이 없다. 모두 외주 주문 제작을 하고 있다. 반도체 칩을 만드는 파운드리부터 패키징과 테스트까지 모두 수많은 기업이 연관되어있다. 엔비디아뿐 아니라 AI반도체를 개발하는 빅테크 기업들은 모두 팹리스로서 이런 식으로 제작한다. 이렇게 AI반도체를 직접 만들어주는 기업이 진짜 수혜자이다.
하지만 반도체를 만드는 과정에 관여하는 기업들이 너무 많다. 수많은 파운드리, 재료, 장비, 패키징, 테스트 기업 중 어떤 기업이 가장 수혜를 많이 받을까? 바로 TSMC이다. TSMC로 정한 기준은 아래와 같다.
- 기술 난이도 : 파운드리 > 패키징
- 기술 중요도 및 성장성 : 파운드리 < 패키징
- 파운드리 : TSMC 점유율 약 50%로 가장 많음
- 패키징 : 주요 OSAT 업체 외 TSMC 또한 Advanced 패키징 양산 및 개발 중
즉, TSMC는 반도체 전/후공정 모두 관여하고 있다고 볼수 있다. 기존에 중요했던 파운드리 기술은 이미 1등이고, 후공정 중에서도 Advanced 기술 개발을 위한 투자를 계속 진행 중이다. 물론 엔비디아의 A100 또한 TSMC에서 양산 중이다 (OSAT 업체도 일부하고 있음). A100은 실리콘 인터포저를 사용하는 2.5D (CoWoS) 구조의 Advanced 패키징이라고 볼 수 있다.
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Fab 공정의 한계와 Advanced 패키징
Fab 공정의 한계 요즘 기사를 보면 파운드리 업체들의 Fab node 기술인 나노 경쟁이 치열하다. 최근 삼성전자가 세계 최초로 3 나노 공정 양산을 시작했다고 한다. 그러나 TSMC의 3 나노와 같은 성능
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TSMC는 엔비디아 제품 뿐만 아니라 AMD, 애플 등의 제품도 Advanced 패키징 기술을 이용하여 양산 중이다. 따라서, 전공정과 후공정에 모두 관여하고 있는 TSMC야 말로 진짜 수혜 기업이라고 볼 수 있다. 최근에는 Advanced 패키징 관련하여 동맹 업체들과 협업하여 기술 개발에 적극적인 모습을 보이고 있다.
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파운드리 대장, TSMC
대표적인 반도체 파운드리 회사로 대만의 TSMC와 우리나라의 삼성전자가 있다. TSMC는 점유율 1위를 달리고 있고, 이어서 삼성전자가 뒤쫓고 있다. 이 외에도 UMC, Global foundry 등 여러 파운드리 회사
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파운드리 1등 지위를 지킨다는 가정하에 앞으로 Advanced 패키징 시장의 성장성을 고려하면 현재로서는 TSMC가 진짜 수혜자가 맞는 것으로 보인다. 이런 점이 삼성전자도 Advanced 패키징에 투자하는 이유 중 하나 아닐까. TSMC 뭔가 한 두발씩 앞서 나가는 느낌이다. 아무튼 앞으로의 AI 반도체 시장과 TSMC의 동향을 지켜볼 필요가 있다.
