저자: 노근창 · 한국인
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반도체 패러다임이 AI 가속 컴퓨팅 중심으로 바뀌고 있으며 장기적으로 반도체는 밝다는 결론. - AI 서버 수요가 현재 확실히 보이는 유일한 영역이며, 엔비디아가 데이터센터 GPU에서 압도적 점유율을 차지. - 엔비디아 데이터센터 매출은 3년 전 인텔·AMD 서버 CPU 매출의 약 15%에서 현재 약 2배 수준으로 성장. - PC·스마트폰은 단기적으로 침체, 일반 서버 수요도 내년 상반기까지 부진할 전망. - AI 서버·슈퍼컴퓨터 중심 투자가 집중되어 특정 디바이스만 성장하는 '편식' 현상이 심화될 것으로 예상. - 애플 AP는 TSMC 의존도가 높고, 삼성 파운드리가 애플 물량을 되찾기는 단기적으로 난관이 많다고 평가. - 삼성이 3나노 이하 공정 경쟁력과 가격 조건을 확보하면 장기적으로 가능성은 열려 있음. - 올해 삼성전자와 SK하이닉스 모두 저점 대비 상승했으나, 하이닉스는 엔비디아 HBM 모멘텀으로 강세, 삼성은 재무 건전성과 설비투자에도 상대적으로 부진. - 삼성이 엔비디아향 HBM3 시장에 진입하면서 하이닉스에 붙었던 높은 멀티플 관심이 삼성으로 이전되는 단계로 봄. - AI 반도체 범위를 가속기 개념으로 넓게 정의하면 자동차·카메라·메모리(PIM) 등 응용처가 무궁무진하다고 설명. - 자율주행 단계 상승에 따라 차량당 반도체 수가 기하급수적으로 증가(카메라·레이더·라이다 등 센싱 반도체 및 컴퓨팅 반도체). - 주요 점유율: 모바일 AP는 퀄컴(금액)·미디어텍(물량), GPU 데이터센터 엔비디아 약 90%, 서버 CPU 인텔 약 80%, PC CPU 인텔 약 70%·AMD 약 30%, 파운드리 TSMC 약 60%·삼성 약 10% 초중반, D램 삼성 약 45%·하이닉스 약 27%. - 한국 기업이 D램에서 50% 이상 점유. - LG전자는 가전 중심이라 AI 가속 반도체가 크게 의미를 갖기 어렵다고 평가, 기대감은 제한적.
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우리 반도체 그리고 전자산업에서 수요가 확실히 보이는 거는 AI 서버 밖에는 없거든요. 압도적인 지장 점유미를 차지하면서 지표를 공급하는 회사는 엔비디아 밖에 없죠. 엔비디아의 성장이 제일 가까이 있는 회사가 시장에서는 hbm3라고 봤기 때문에 하이닉스라고 그냥 본 거죠. 3년 전만 해도 엔비디아의 데이터센터 반도체 매출액은 인텔의 AMD 매출이 15%였고요 지금은 두 배입니다. 반도체가 완전히 패러다임이 변하고 있는 거죠. 반도체 미래는 저는 여전히 장기적으로는 밝은데 단기적으로는 이제 PC 스마트폰이 좀 빨리 침몰을 하고 있고 이게 뭐 한 몇 년간은 계속해서 수요가 없을 것 같아요.
특정 디바이스만 성장하는 좀 편식경이 좀 심어야 될 것 같아요. 그 중심에는 애플이 이제 삼성하고 하는 제품들도 많죠. 대표적으로 삼성디스플레이에 많은 부분을 의존하고 있고 또 삼성 디스플레이의 특정 라인은 애플이 투자를 해주고 그 라인은 전적으로 애플이 이제 구매를 하고 또 어쨌든 그런 계약을 했죠. 그래서 꼭 삼성하고 애플이 뭐 나쁜 관계는 아닙니다. 다만 이제 가능하면 이제 tsmp를 더 쓰려고 하는 거고 그 다음에 같은 감이면 이제 뭐 lg랑 좀 더 많은 비즈니스를 하는 건 사실이고요 노력을 하다 보면 누구나 열리겠지만 아직까지는 이제 애플은 tsmc랑 미러리 또 상당히 크고 또 애플이 또 tsmc가 잘해주는 또 패키징 중에 하나가 바이오닉 칩에는 또 인포라는 삼성이 여전히 패키징 쪽에 있어서 경쟁력이 약하기 때문에 동구분이 삼성이한테 오는 데는 좀 시간이 많이 필요할 것 같고요 나머지 같은 경우에도 여전히 이제 tsmc가 지금까지 상상력이 만족도를 높였고 또 애플에 대해서는 tsmc가 제일 적극적으로 충족을 합니다.
전체 매출액의 한 25% 이상이 애플이 차지하고 있기 때문에 tsmc한테도 제일 중요한 고객이 애플이기 때문에 애플을 삼성이 다시 품기에는 상당히 많은 시간과 난관이 있지 않을까 그렇게 봅니다. 다만 이제 영원히 불가능한 없기 때문에 삼성이 이제 이난호 이하공정에서 높은 경쟁력을 확보하고 그리고 애플 입장에서도 뭐 삼성이 이제 어떻게 보면 안 썼던 이유 중에 하나가 삼성이 이제 엑시노스라는 그런 시스템온 칩을 스마트폰에 직접 만들어서 썩다 보니까 어떻게 보면 본인들이 정보와 이제 경쟁사한테 좀 노출될 수도 있는 거죠. 그래서 고객과 경쟁하는 tsmc한테 애플의 ap를 전적으로 맡기는 걸 중요했지만 최근에 이제 삼성의 경쟁력이 별로 없거든요.
하이엔드 칩에서는 그래서 오히려 그거보다는 삼성의 공정이 더 높게 tsmt 대비 경쟁력이 높게 이나노 이하에서 성과가 나온다면 그리고 또 좀 바운드리에 대한 가격을 tsmc보다 좀 더 매력적인 조건으로 아마 제안을 한다면 영원히 불가능하지는 않을 것 같아요. 그렇지만 단기적으로는 여전히 풀어야 될 난관이 많다 이렇게 저는 평가하고 있습니다. 어차피 올해는 삼성전자 하이닉스 둘 다 저점 대비해서 올라왔다가는 시점부터 엔비디아 모멘텀 때문에 하이닉스는 주가가 상당히 계속해서 강했고 삼성은 오히려 재무적 건전석은 좋고 그리고 설비투자를 오래 증가시키는 유일한 회사임에도 불구하고 좀 많이 주가 면에서는 좀 성과가 상대적으로 저조했죠.
근데 그 저조함의 배경이 이제 지금 뭐 우리 반도체 그리고 전자산업에서 수요가 확실히 보이는 것은 AI 서버 밖에는 없거든요. 그리고 AI 서버에서 압도적인 시장점유율을 차지하면서 지표를 공급하는 회사는 엔비디아 밖에 없죠. 엔비디아의 성장이 제일 가까이 있는 회사가 시장에서는 hbm3라고 봤기 때문에 하이닉스라고 그냥 본 거죠. 투자의 센티멘트가 하이닉스한테 상당히 유리하게 작용을 했고요 둘 다 실적은 안 좋습니다. 사실은 둘 다 적재하거나 하고 그럼에도 불구하고 이제 하이닉스한테 모멘텀이 더 세게 붙은 걸 분명하고요 다만 이제 삼성전자가 이제 hbm3 시장에 엔비디아 향으로 들어가므로서 이제 그 하이닉스한테 높아졌던 그 멀티플에 관심이 이제는 좀 희석이 되고 그 관심이 이제 삼성전자로 좀 이전되고 있는 단계다 그렇게 저희는 보고 있습니다.
엔비디아가 어차피 그 우리가 gpu라는게 이제 거기에 이제 데이터 센터 향과 그 다음에 이제 컨슈머 향으로 구분을 하면 컨슈머 향은 이제 게임 콘솔하고 이제 게이밍 PC 이런 쪽에 들어가는데 그런 예장이 GPU 시장에서는 뭐 인텔도 일부 제품을 내놓고 있지만 그래도 엔비디아와 함께 그래도 경쟁하는 기업은 amg라고 봐야 되고요 amd가게 점유율이 이제 한 여장형 GPU 게임 컨슈머 쪽에서는 25%에서 많을 때는 30%까지 점유율을 차지합니다. 70% 이상은 그래도 엔비디아가 되지만 근데이 데이터 센터를 놓고 보면 90% 이상이고 또 하이엔드 같은 경우에는 거의 뭐 99% 거래 되거든요.
그래서 데이터 센터에는 거의 압도적이다 이렇게 보시는게 맞을 것 같습니다. AI 시장은 이제 어떻게 정의하느냐가 중요할 것 같아요. ai는 이제 하드웨어 계속 가속기다 이렇게 정의를 하면 다 되어라는게 이제 cpu를 도와주는 가속기가 있겠죠. 그거 이제 GPU 또는 아니면 뭐 mpu npu를 ai라고 부르기도 하고 어떤 분들은 이제 지표까지도 AI 반도체라고 부르기도 합니다. 둘 다 하드웨어 가속기 즉 데이터 센터에 있는 cpu를 가속시켜주는 가속 컴퓨팅 해주는게 범용은 gpu고 그 다음에 맞춤은 npu라고 보시면 되고 이게 이제 전기차나 이런 자율주행으로 가면 똑같은 컨셉으로 전기차에도 시스템 원칙이 있죠.
cpu의 가속 컴퓨팅을 뭐가 해주느냐 gpu가 할 수도 있지만 또 테슬라 같은 경우에는 mpu가 많이 하거든요. 그래서 가속을 시켜주는 반도체가 뭐냐가 AI 반도체라고 보면 그게 이제 자동차에 들어가면 자동차용 AI 반도체가 되는 거고 우리 스마트폰 카메라에 들어가면 카메라에도 AI 반도체가 들어가거든요. 왜냐하면 밑에서 로지프로세서에서 가속시켜주는 반도체들이 AI 반도체 그래서 AI 반도체는 메모리 반도체도 AI 반도체가 들어갑니다. 대표적으로 pim 프로세싱이 메모리 같은 경우에는 메모리에서 이제 어느 정도 계산을 해주는 거예요.
메모리는 원래 저장 목적인데 약간 계산해서 로직 프로세서에 넘겨주거든요. 그때이 계산을 해주는 것도 메모리에 그 기능을 좀 가속시켜 주는 거죠. 하드웨어 가속기기가 되기 때문에 이것도 이제 메모리용 AI 반도체 AI 반도체는 특정 프로세서 특정 칩에 성능을 더 높여주는 그런 전문 반도체를 우리가 AI 반도체로 적용 정의한다면 무궁무진합니다. 지금도 우리 전동화 되고 그 다음에 에이다스 기능이 들어가면서 차량당 반도체 숫자는 기하급수적으로 늘고 있습니다. 레벨 3로 이제 기술지원하는 차량들이 앞으로 더 많아질 거기 때문에 반자율주행 시대에는 이미 많이 접어들었죠.
그래서 거기에 들어가는 거는 뭐 일단은 반도체가 이제 센싱 하는 반도체들이 많이 들어가죠. 카메라를 가지고 사물을 디텍션 한다거나 두 번째는 이제 레이다 라이다 울트라 센서 가지고 거리를 측정한다거나 장애물을 판단한다거나 이런 센싱하는 반도체 숫자가 많이 들어가죠. 카메라가 10 몇 개 들어가기도 하고 레이더가 8개씩 10개 라이다가 3개 이상 들어가고 초음파가 8개 들어가고 그것도 다 반도체고요 두 번째는 이제 그렇게 들어오는 신호를 가지고 판단하는 반도체가 있죠. 시스템 원칙이라고 해서 CPU GPU npu 이런 또 컴퓨팅 반도체가 또 많이 들어갑니다.
그리고 여기를 연결하는 또 메모리 반도체도 들어가고 d램 같은 경우에도 그 다음에 이제 전통의 구동하는 반도 들어가 있거든요. 자동차가 움직이게 하는 반도체들 있지 않습니까 뭐 파워트레인 쪽이든 뭐 예를 들어서 에어백이 터지는 것도 이제 반도체가 들어갑니다. mcu 같은게 그리고 뭐 우리가 타이어 마모가 좀 덜 되게 하거나 아니면 조양하는 거 방향 바꾸는 것도 구동 반도체가 들어가거든요. 그래서 전통의 mcu 반도체는 원래 많이 들어갔는데 이제 전동화가 되면서 그리고 자율주행 되면서 조금 더 많아지는 거고 그리고 이제 자율주행 되면서 진짜 많아지는 것은 센싱하는 반도체가 많아졌죠.
정확하게 저게 사물인지 사람인지 아니면 거리가 얼마인지 비가 온다면 뭐 노면의 상태가 어떤지 뭐 이런 거를 측정해주는 셋이 하는 반도체가 자율주행 레벨 단계로 가면서 상당히 많아졌고 여기에 이제 그 도로는 수없이 많은 신호를 가지고 판단하는 컴퓨팅반도체 컴퓨팅 반도체 대표적인게 이제 cpu가 되겠죠. 그 다음에 이제 어 그거를 대규모로 맞춤형이 아니라 그냥 범용으로 처리하고 그 다음에 들어오는 비주얼 신호를 그래 픽 렌더링까지 해주는 gpu가 있고 그 다음에 그거는 이제 엔비디아 강하고요 그다음에 이제 수없이 많은 신호들을 가속시켜주는 mpu 이쪽에는 뭐 테슬라도 강하고 많은 기업들이 다 그쪽에 강점을 가지고이 시장을 주도하려고 합니다.
제가 언급드렸던이 숫자만 하더라도 기존의 내연기관차 보다는 상당히 많죠. 모바일은 뭐 어차피 애플은 자체 칩을 쓰고 있고 그 다음에 이제 퀄컴이 이제 점유율은 금액 기준을 제일 높습니다. 그 다음에 물량으로는 타이완의 미디어텍이 높고요 스마트폰 쪽은 그렇고 GPU 쪽은 엔비디아가 데이터 센터 90% 그 다음에 컨슈머 쪽에서는 한 75% 정도 되고 그 다음에 서버 쪽은 여전히 인텔이 한 80% 정도 점유율을 차지합니다. CPU 쪽으로 그 다음에 PC 쪽은 이제 인테리어 한 70% amd가 30% 이렇게 되고 파운드리는 이제 tsmc가 60% 삼성이 한 10% 초중반 고정도 차지하고 있고요 그리고 뭐 반도체는 제품이 너무 많아서 d램에 있어서는 삼성이 45% 하이닉스가 한 27% 그리고 이제 d램랜드는 우리 기업들이 어쨌든 50% 이상 차지하고 있고요 AI 서버 가거나 같아기 때문에 그 일반적으로 과거에 이제 서버만 놓고 봤을 때는 2020년 1분기만 하더라도 인텔 amd의 서버 CPU 매출액이 70억 불이었어요.
1분기에 그때 엔비디아의 데이터센터 GPU 매출액이 15억불이었거든요. 근데 3년 뒤에 지금은 어떤가 하면 올해 2분기를 보면 엔비디아의 50억불입니다. 3년 전만 하더라도 엔비디아의 데이터 센터 반도체 매출액은 인텔의 MD 매출이 15%였고요 지금은 2배입니다. 반도체가 완전히 패러다임이 변하고 있는 거죠. 즉 가속 컴퓨팅 시대로 확실하게 변했다는 것을 이번 2분기 7절에서 저희는 충분히 측정할 수 있지 않나 보고 있습니다. 다람이 하는 많은 이제 조금 반복적인 일들은 ai가 대체할 수 있습니다. 그럼 대체하려면 그쪽은 어차피 디바이스는 우리가 갖고 있지만 크게 들어가는 인프라랑 네트웍이든 아니면 플랫폼이든 이런 쪽에 있어서는 어차피 빅테크 기업들이든 이런 기업들이 이제 투자를 해야 되는데 그 투자의 핵심은 뭐 개인이 쓰는 디바이스처럼 디스플레이도 필요 없고요 철저하게 마더보드에 수없이 많은 반도체 컴퓨팅 반도체가 들어가 있는데 과거의 컴퓨터 기반도체가 주로 어떻게 보면 그 os의 연동되는 cpu였다면 지금은 그런 cpu를 빨리 가동하게 하는 가속 gpu가 중심이라는 거죠.
그래서 뭐 사실은이 부분은 이쪽에서 상당한 성능이 올라가면 개인의 디바이스도 좀 기능이 올라갈 수도 있어요. 제가 봤을 때는 근데 아직은 이제 그 부분은 뭐 좀 더 시간을 두고 우리가 판단해야 될 것 같고 반도체 미래는 저는 여전히 장기적으로는 밝은데 단기적으로는 이제 PC 스마트폰이 좀 빨리 침몰을 하고 있고 이게 뭐 한 몇 년간은 계속해서 수요가 없을 것 같아요. 근데 이제 서버가 이제 그거를 이제 다 어떻게 보면 만회를 해야 되는데 내년까지는 최소한 내년 상반기까지는 이제 일반 서버 수요는 여전히 좀 안 좋을 것 같고 AI 수서버 그리고 거기서 좀 성능이 업그레이드된 슈퍼컴퓨터이 두 솔루션 위주로의 투자가 집중이 된다면 단체산업이 이제 디바이스 별로 골고루 성장하는게 아니라 특정 디바이스만 성장하는 좀 편식증이 좀 심화될 것 같아요.
그 중심에는 이제 엔비디아가 있다 그렇게 말씀드릴 수 있을 것 같고 또 다행히 우리 기업은 hbm을 만들어서 엔비디아 옆에서 잘 서포트하고 있습니다. lg전자도 이제 다양한 가전 제품을 만드니까 우리 보면 뭐 너무나 많은 셀러레이터 개발에 있어서는 상당한 뭐 cpu나 이런 설계에서도 되게 잘합니다. 그래서 인텔 테슬라 뭐 amd도 있었고 여러군데 거치면서 이제 계속해서 이제 반도체 기술의 브렉드로를 각 컴퍼니 별로 만들다 보셨어요. 그러니까 저희도 기대감이 큽니다. 근데 어쨌든 그분도 뭐 최근에 AI 반도체 쪽에 그런 가속 컴퓨팅에 대한 관심이 상당히 높고 또 그런 기업을 또 만들었기 때문에 lg전자뿐만 아니라 많은 기업들이 가속할 수 있는 포인트를 찾아서 그거를 극대화 시키려는 협업을 디테일러랑 많이 하지 않을까 그렇게 예상하고 있습니다.
lg전자는 어차피 뭐 우리 tv에도 그렇고 기존에 이제 화질 개선 7부터 해서 AI 반도체는 lg도 뭐 득점 기능을 성능 높이는 반도체는 많이 했고요 다만 이제 가장 큰 축이었던 이제 스마트폰을 정리를 했잖아요. 물론 그때 스마트폰 시대에도 lg가 뭐 api를 만들고 그러진 않았지만 그래도 기본적으로 이제 시스템반도체 설계 능력은 있습니다. lg전자가 물론 이제 가전제품이나 뭐 그냥 일반적인 범용 보다는 특정 목적으로 하는 집들 또는 아니면 뭐 하질 개선 집이 오른쪽들은 많이 했고 그래서 글쎄요 뭐 lg전자가 친켈러라는 어떤 뭐 가속 반도체를 만든다 하더라도 그게 뭐 아주 크게 의미를 갖기에는 좀 메인 시장은 아니실 것 같아요.
lg전자 제품들의 그렇게 뭐 엄청난 반도체 기술이 많이 필요하진 않거든요. 생활가전 제품이든 팁이든 그냥 튼튼하게 잘 만들고 저렴하게 나오고 또 다양한 기능이 들어가고 그런 걸 원하지 엄청나게 뭐 AI 기능이 더 부각되는 거로는 좀 제품의 확장성들이 아직은 높지 는 않은 것 같아요. 저도 모르겠습니다. 다만 현재까지는 오히려 AI 반도체 하면 오히려 다른 영역이 더 중요할 것 같아요.
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