AI칩 투자열풍, 지금이 진짜 골든타임인가?
2024년 8월부터 2025년 4월까지 글로벌 AI칩 ETF로만 560억 달러가 몰렸어.
같은 기간 엔비디아 시가총액은 1조8000억 달러에서 2조8000억 달러로 껑충 뛰었지.
투자 열기가 과열처럼 보이지만, AI 모델 파라미터 수가 1년 새 평균 3.4배 늘어난 통계가 보여주듯
연산 수요가 계속 불어나고 있어.
하드웨어 없인 생성형 AI가 구동되지 못하니까 실수요도 함께 커지고 있다는 게 포인트야.
다만 과거 2000년대 IT 버블과 비교하면 밸류에이션이 높더라도 수익성이 동반 상승 중이라는 차이가 있어.
결국 골든타임인지 거품인지는 현금흐름 개선 속도가 주가 상승 속도를 따라올 수 있느냐가 관건이야.
GPU 독주 시대, 언제까지 계속될까?
GPU가 AI 학습시장을 사실상 독점하고 있잖아?
2025년 1분기 기준 데이터센터 AI 칩 시장에서 GPU가 점유율 81 %를 차지했어.
하지만 ASIC과 NPU가 추격 중이야.
구글 TPU v6, 아마존 Trainium2가 학습 속도를 GPU 대비 최대 1.7배 끌어올렸다는 내부 벤치마크가 등장했거든.
또 메타는 자체 Llama 칩을 대량 투입하며 비용을 30 % 줄였다고 발표했어.
결국 GPU 독주는 최소 2026년까지 지속될 가능성이 높지만
투자자는 ASIC·NPU 생태계 확대 속도를 꾸준히 체크해야 해.
공급사 다변화는 장기적으론 마진 압박 요인이니까.
HBM 메모리 시장, 숨은 블루칩일까?
HBM은 고대역폭 메모리라서 GPU·ASIC 성능을 좌우해. 2025년 시장 규모가 142억 달러로 전년 대비 2.3배 성장했어.
SK하이닉스가 HBM3E 양산을 시작해 삼성·마이크론과 3파전을 형성 중이야.
재미있는 건, HBM 단가가 작년보다 18 % 상승했는데도 수요는 줄지 않았다는 거야.
이유는 패키징 비용 내에서도 HBM 비중이 크지만
전체 AI 시스템 TCO 대비 여전히 12 % 미만이라서야.
메모리 업체들의 영업이익률이 같은 기간 두 배로 뛰었다는 점을 보면
HBM은 아직 마진 폭이 두툼한 블루칩이 맞아 보여.
대규모 팹 증설 붐, 공급과잉으로 이어질까?
올해만 미국과 유럽에서 신규 팹 투자 계획이 42건 발표됐어.
총 CapEx 규모는 2천억 달러에 달해. 그런데 실제로 완공돼 양산까지 가려면 평균 30개월이 걸려.
수요 성장률이 35 % 수준이라서 2027년까지는 심각한 공급과잉이 오기 어렵다는 전망이 많아.
다만 공정이 복잡한 HBM·2.5D 패키징 라인은 증설 속도가 느려서 특정 제품은 오히려 쇼티지가 이어질 거야.
투자자가 체크해야 할 건
증설이 끝났을 때까지 기술 트렌드가 바뀌지 않는지야.
만약 양산 시점에 새로운 AI 아키텍처가 등장하면
기존 설비 ROI가 악화될 수 있어.
중국 AI칩 스타트업, 규제 장벽을 넘어설까?
미·중 수출 규제 강화로 중국 스타트업들은 2024년 말부터 7 nm 이하 공정 칩 제작이 막혔어.
그런데 상하이 기반의 브라이트실리콘은 12 nm급 AI 트레이닝 칩을
자체 최적화해 성능 효율을 30 % 끌어올렸다는 발표를 했거든.
또 파운드리를 국산화한 SMIC는 5 nm급 공정을 시범 양산하며 규제 우회를 시도 중이야.
투자자는 중국 내수 AI 시장이 2025년 900억 달러로 커질 것이란 점도 봐야 해.
비록 고성능 칩 수출이 제한되어도 내수 특화 전략으로 펀딩이 이어질 여지가 있다는 얘기야.
챗봇·생성형 서비스 확산, 엣지 AI칩 수요를 폭발시킬까?
모바일·노트북에 들어가는 엣지 AI칩 출하량은 올 1분기에만 1억7000만 개야.
지난해 전체 출하량의 절반을 석 달 만에 달성한 셈이지.
이유는 구글·삼성이 2025년형 스마트폰에 온디바이스 LLM을 탑재하고, 윈도우 AI PC가 본격 론칭됐기 때문이야.
엔비디아의 Grace Blackwell 모바일 버전
퀄컴의 Oryon NPU 같은 신규 칩이 전력당 연산 효율을 2배 이상 끌어올려서 배터리 부담도 낮아졌어.
이 흐름이 계속되면 2026년엔 엣지 AI칩이 전체 AI칩 시장의 38 %까지 치고 올라올 거라는 전망이 있어.
전력 효율 경쟁, 차세대 저전력 왕좌는 누구 차지?
데이터센터 전력 비용이 2023년 대비 2025년 1분기에 42 % 증가했어.
그래서 모든 공급사가 와트당 연산 성능을 강조해.
TSMC 3 nm N3P 공정과 삼성 2 nm GAA 공정이 2025년 하반기부터 AI칩에 적용될 예정인데
둘 다 기존 5 nm 대비 최대 30 % 전력 절감 효과를 약속하고 있어.
또 RISC‑V 기반 AI칩 스타트업들은 명령어 집합 최적화로 전력 소모를 최대 40 % 덜어냈다는 내부 데이터를 내놓았지.
투자에서는 공정 미세화뿐 아니라 ISA 혁신을 동시에 보유한 업체가 장기 승자가 될 가능성이 높아.
AI PC 시대 개막, CPU·GPU·NPU 삼각 동맹이 투자판을 어떻게 흔들까?
마이크로소프트가 5월 초 ‘코파일럿+’ PC 인증제를 발표하면서 NPU 성능 40 TOPS 이상이 노트북 구매 기준이 됐어.
인텔 Lunar Lake, AMD Strix Halo, 애플 M4 모두 NPU를 탑재하며 2025년 AI PC 출하 전망치를 1억 대로 끌어올렸지.
시장조사업체는 AI PC용 칩 시장 규모를 올해 220억 달러
2027년엔 800억 달러로 예측해.
CPU·GPU·NPU를 모두 설계할 수 있는 종합 반도체 기업이
단가 협상력을 확보할 가능성이 커졌다는 점에서 포트폴리오 다각화 기업에 프리미엄이 붙고 있어.
정부 보조금·세제 혜택, 투자 리스크를 얼마나 줄여줄까?
미국 CHIPS·Science Act 2차 예산이 2025년 3월 의회를 통과하면서 추가로 390억 달러가 배정됐어.
유럽도 470억 유로 규모의 ‘유럽 칩 액트’ 인센티브를 2026년까지 연장했지.
세액공제는 평균 25 % 수준이라서 프로젝트 IRR을 4 %포인트가량 높여준다는 평가야.
한국은 반도체 특별법을 통해 최대 35 % 세액공제를 제공 중인데
수도권 총량제 완화까지 더해져 신규 팹 투자 속도가 가팔라.
이런 정부 지원은 초기가파른 CapEx 부담을 완화해주지만
정책 방향이 바뀌면 보조금 회수 조항이 발동될 위험도 있다는 점은 유념해야 해.
AI칩 IP 라이선스 비즈니스, 황금알 낳는 거위일까?
ARM이 2025 회계연도 1분기에 AI 가속기 IP 로열티만으로 7억 달러 이상을 벌어들였어.
이 모델의 매력은 팹리스 스타트업이 초기 자본 없이 시장 진입할 수 있다는 거야.
실제로 영국 기반 인그래프는 자체 NPU IP로 지난해 3천만 달러
올해 1분기에만 2천만 달러 로열티를 받았다고 밝혔어.
투자자는 로열티율, 특허 포트폴리오, 파트너 숫자를 함께 봐야 해. 라이선스 모델은 변동비가 적어 실적 레버리지가 크지만
단일 고객 의존도가 높으면 리스크가 커지거든.
파운드리 병목 현상, 투자 타이밍을 어떻게 잡을까?
올해 상반기 TSMC·삼성·글로벌파운드리의 5 nm 이하 가동률은 평균 97 %야.
웨이퍼 투입에서 완제품 출하까지 115일이 걸려서 리드타임이 지난해보다 20일 늘었어.
이 때문에 일부 팹리스 업체는 연말 신제품을 빠르게 양산하려면 지금 당장 슬롯을 예약해야 해.
파운드리 선점은 곧 출시 일정과 매출 인식 속도를 좌우하니까 주가에도 직접 반영돼.
파운드리 공급 계열사와 전략 제휴를 맺은 업체의 밸류에이션이 평균보다 18 % 높게 거래된다는 통계가 이를 뒷받침해.
저가형 AI칩 등장, 평균단가를 끌어내릴까?
대만 미디어텍이 50달러 이하 엣지 AI칩을 내놨고
인도의 시그나스는 30달러짜리 저가형 NPU를 양산했어.
덕분에 중저가 스마트 디바이스에도 온디바이스 AI 기능이 확산 중이야.
시장 평균단가는 지난해 37달러에서 올해 31달러로 내려갔는데, 전체 매출은 물량 증가로 28 % 늘었어.
ASP 하락이 마진 압박으로만 작용하는 건 아니라는 얘기야.
단가 방어가 필요한 프리미엄 칩 업체는 HBM·패키지 통합으로 부가가치를 높이는 방향으로 대응하고 있어.
차량용 AI칩, 자율주행 속도에 수익이 달릴까?
2025년 전 세계 자율주행 레벨3 이상 차량 출하량이 240만 대로 예상돼.
차량 한 대당 AI칩 탑재 가치가 평균 610달러니까
TAM이 147억 달러 규모야. 테슬라 FSD 칩, 엔비디아 DRIVE Thor, 모빌아이 EyeQ6가 3강 구도를 형성했어.
단, 법규와 보험 체계가 국가별로 달라 상용화 속도 격차가 커.
유럽에선 2026년 공개 도로 주행 테스트 규제가 완화되어 시장이 빨리 열리겠지만
미국 일부 주에선 아직 주차·고속도로 제한이 많아.
투자자는 지역별 승인 일정이 매출 인식 시점을 결정한다는 점을 기억해야 해.
의료 AI칩, 규제 인허가가 투자 회수를 지연시킬까?
FDA가 2024년 12월부터 ‘실시간 학습형 의료기기’ 가이드라인을 의무화하면서, 의료 AI칩 승인 기간이 평균 28개월로 늘었어. 다만 승인 후 보험수가가 높게 책정되는 덕분에 단일 제품 순이익률이 35 %를 웃돌아. 일본 PMDA와 유럽 MDR도 비슷한 규제를 채택해 글로벌 승인 루트가 복잡해졌지만, 성공 사례도 있어. 캐나다 스타트업 네오뷰는 뇌 CT 고속 재구성 칩으로 2025년 3월 FDA 허가를 받아, 발표 후 한 달 만에 6천만 달러의 시리즈 C를 유치했어. 리스크는 존재하지만, 허가 장벽이 곧 시장 독점권이 된다는 점이 투자의 핵심 포인트야.
벤처캐피탈 엑시트 전략, IPO와 M&A 중 어디가 유리할까?
2024년 하반기부터 2025년 4월까지 AI칩 스타트업 42곳이 M&A로 엑시트했고
평균 인수 배수는 매출 대비 14배야. 같은 기간 IPO는 9건에 불과했지만
상장 후 6개월 수익률은 평균 72 %로 훨씬 높았어. 다만 상장 심사 요건이 까다롭고
파운드리 의존도 높은 초기 업체는 실적 변동성이 커서 IPO 시기가 늦춰지는 경향이 있어.
현금 흐름이 안정된 중후기 스타트업은 IPO가
핵심 기술만 보유한 초기 스타트업은 전략적 M&A가 더 매력적인 선택지로 평가돼.
2025년 이후 AI칩 시장, 거품 붕괴 없이 성장세를 이어갈까?
시장 조사기관들은 2024~2030년 AI칩 CAGR을 27 %로 잡고 있어. 초장기 전망치지만
데이터센터 전력 소모 한계와 운전비용 문제 때문에 연산 효율 혁신이 지속될 수밖에 없다는 논리가 깔려 있어.
또 AI 모델이 산업용·저전력 버전을 병행 개발하면서 단가·전력당 수익성이 향상될 거란 전망이야.
물론 거품이 없는 건 아니야.
밸류에이션이 실적을 2~3년 앞서가는 종목은 금리 반등이나 사업 지연만으로도 급락할 수 있거든.
그래서 투자자는 공급망 다변화, 기술 진입장벽, 정부 정책 지속성 등 펀더멘털을 주기적으로 점검해야 해.
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