저자: 이형수 · 한국인
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AI 반도체 패키징에서 유리기판이 핵심 신성장 동력으로 부상. 브로드컴이 삼성전기와 유리기판 플랫폼 공급 계약을 추진 중이며, 유리는 대면적·열방출·휨 측면에서 플라스틱 기판보다 유리하다고 설명. 앱솔릭스는 AMD에 이어 아마존 확보 가능성이 거론됨. 삼성전기-스미토모 JV는 캠토로닉스 등 국내 밸류체인에 과잉 반응일 수 있다고 봄. 방산·조선 등 소부장에 멀티플 재평가 가능성 언급.
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그러니까 우리가 방산이나 조선 같은 섹터에는 그동안 멀티플을 많이 주지 않았습니다. 그런데 최근에는 멀티플을 주는 쪽으로 전망치 상황이 완전히 바뀌었다고 봐야 합니다. 세계적으로 갈등이 많아지고 미중 간에 밸류체인이 쪼개지면서, 배도 이제 우리에게 받아야 하는 상황이 된 거죠.
유리기판도 같은 맥락입니다. 원래 유리 관련 비즈니스는 디스플레이 업체들이 많이 해왔습니다. 디스플레이 쪽은 높은 멀티플을 받지 못했는데, 여기에 신성장 동력으로 유리기판이라는 것이 붙었습니다. 그러면 소부장 투자 전략 입장에서는 이 멀티플 리레이팅이 주식 시장에 미치는 영향이 적지 않을 수 있습니다.
유리기판은 지금 브로드컴이 삼성전기와 공급 계약을 진행 중이라는 이야기가 나오고 있습니다. 글로벌 빅테크가 우리나라에 와서 유리기판 공급 계약을 이야기하는 것 자체는 세삼스러운 일이 아닙니다. 그런데 삼성전기와 브로드컴의 협력은 성격이 다릅니다.
기존에는 AMD나 인텔 같은 특정 칩셋 업체가 "우리 칩에 쓸 거니까 거기에 맞게 유리기판을 만들어 달라"고 요청하는 방식이었습니다. 그런데 브로드컴은 여러 회사의 ASIC을 설계하는 회사입니다. 오픈AI의 TPU, 메타 칩, 바이트댄스 같은 회사들의 칩, 애플 칩까지 설계하죠. 이들에게 각각 맞춤형 유리기판을 따로 만들어 준다면 다품종 소량 생산 구조가 됩니다.
그래서 삼성전기와는 어드밴스드 패키지 후공정, 특히 유리기판의 서브스트레이트 공정에서 플랫폼을 맞추자는 이야기가 나온 것으로 보입니다. 어떤 칩이든 유리기판을 플랫폼처럼 쓸 수 있도록 준비하는 것이죠. 그러면 애플이든 오픈AI든 메타든 스펙을 조금만 수정해서 쓸 수 있으니 훨씬 대량으로 가져갈 수 있습니다. 브로드컴 입장에서는 유리기판을 안정적으로, 상대적으로 싸게 조달받을 수 있고, 삼성전기 입장에서는 플랫폼으로 매출을 잡으니 개별 기업 단위보다 단기간에 매출 규모를 키울 수 있다는 장점이 있습니다.
즉 브로드컴은 다른 부분은 조정하더라도 유리기판만큼은 같은 것을 쓰자고 한 셈입니다. 그만큼 유리기판을 중요하게 보고 있다는 뜻입니다.
이건 칩셋 업체 입장에서도 큰 배팅입니다. 공급업체 입장에서는 대규모 설비투자 리스크를 줄여야 하고, 설계 회사 입장에서도 크게 베팅한 것입니다. 한번 이렇게 세팅해 버리면 서로 배신하기 어려워집니다. 엔비디아, TSMC, SK하이닉스 동맹처럼 브로드컴과 삼성전기도 앞으로 더 끈끈해질 수밖에 없습니다.
또 이 이슈를 계기로 삼성전기가 일본 스미토모와 조인트벤처 이야기를 한 것도 이런 대규모 양산 준비의 시그널로 읽힙니다. 그전에는 캠텍옵틱스와의 조인트벤처 이슈도 있었습니다.
코버스(CoWoS)는 2.5D 패키징 구조입니다. 제일 위에는 GPU와 HBM이 평행으로 올라가고, 그 아래 인터포저가 연결됩니다. 이 인터포저를 유리 인터포저로 바꿀 수 있고, 제일 밑에 들어가는 플립칩용 플라스틱 기판을 글래스 코어 기판으로 바꿀 수도 있습니다. 즉 인터포저와 글래스 코어 기판을 모두 유리로 바꿀 수 있습니다. 이번에 브로드컴 이야기는 제일 밑의 플립칩 기판을 대체하는 쪽입니다.
주문형 반도체(ASIC)를 설계하는 빅테크들은 엔비디아 칩에 비해 성능은 다소 떨어지지만 더 싸게 만들려는 니즈가 있습니다. 여기서 레티클, 즉 칩 전체 사이즈를 키우면 상당한 메리트가 있다고 합니다. 현재 약 100mm×100mm 수준인데 이를 120mm×120mm, 나중에는 160mm×160mm까지 키우려는 것입니다.
이때 플라스틱 기판은 100mm를 넘어가면 중력 때문에 처지는 문제가 있습니다. 플라스틱은 단단하지 않기 때문입니다. 반면 유리는 깨질지언정 잘 휘지 않습니다. 그래서 대면적 기판에는 플라스틱보다 유리가 훨씬 유리합니다.
또 반도체는 신호가 많이 오가고 빠르게 동작하면서 열이 많이 나는데, 열은 성능을 떨어뜨리는 요인입니다. 유리는 플라스틱보다 열을 훨씬 잘 방출합니다. 데이터센터가 에어컨을 계속 틀어 전기를 많이 쓰는 것도 열 문제 때문인데, 유리 자체에서 열 방출이 잘되면 훨씬 효율적입니다.
정리하면, 대면적과 열 측면에서 유리기판은 매력적입니다. 이번 브로드컴과 삼성전기의 공급 계약은 여러 의미에서 중요합니다.
또 광통신 측면도 있습니다. 실리콘 포토닉스와 CPO(Co-Packaged Optics)처럼 반도체 패키지 위에 광통신 모듈이 올라가게 되는데, 이때도 유리가 훨씬 효율적이라고 합니다.
유리는 얇을수록 잘 깨집니다. 손으로 세게 쥐기만 해도 깨질 정도라고 하죠. 게다가 인터커넥트를 위해 미세한 구멍을 뚫고 구리를 채우고 도금까지 해야 하는데, 이 과정에서 많은 손실이 생깁니다. 유리에 구멍을 뚫는 것 자체가 쉽지 않습니다. 그래서 "또 깨졌다"는 이야기가 계속 나오고 있고, 이런 점에서 유리기판은 아직 기술적 난관이 많다고 볼 수 있습니다.
앱솔릭스의 모회사인 SKC는 최근 재무 사정이 좋지 않았습니다. SKC의 핵심 성장동력은 동박과 유리기판인데, 그룹 사정상 두 가지 모두에 투자하기 어려웠습니다. 그래서 동박 쪽에 투자하고 유리기판 쪽은 힘을 뺀다는 우려가 있었습니다.
그런데 최근 SK엔펄스라는 회사를 매각해 실탄을 마련했고, AMD에 이어 아마존 웹서비스(AWS)가 앱솔릭스에 손을 내밀면서 투자 이야기가 나오고 있습니다. 조지아 공장의 생산능력은 월 1만 2천 장 수준인데, 이를 약 7만 장까지 늘릴 수 있다면 다섯 배 이상 증설이 필요합니다. AMD 한 곳으로는 어려웠지만, 세계 최고의 CSP인 아마존이 붙으면 트레이니움, 인퍼런시아 같은 칩의 물량이 상당하므로 이를 잡으면 산업적으로 굉장히 큰 의미가 있습니다. 유리기판을 팔아버리려던 분위기가 갑자기 달라진 상황입니다.
이 이슈에 대해서는 온도차가 있습니다. 삼성전기와 조인트벤처를 추진하던 캠텍옵틱스의 주가는 기존에 부정적이었습니다. 굳이 캠텍과 JV를 하지 않고 스미토모와만 하려는 것 아니냐는 우려 때문입니다. 다만 아직 확정된 것은 아니므로 좀 더 지켜보며 신중하게 판단해야 합니다.
또 스미토모의 국내 법인인 동화인텍은 훌륭한 회사지만 LCD 관련 비즈니스, 컬러필터, 필름 뉴 등을 주로 해왔습니다. 유리기판 쪽 연구개발이나 준비가 되어 있는지는 의문입니다. 반면 캠텍옵틱스나 다른 국내 기업들은 몇 년 전부터 오랫동안 이 분야를 준비해 왔습니다. 일본 회사와 삼성전기가 손을 잡았다고 국내 기업이 모두 아웃되는 것은 아니므로, 시장이 과하게 반응하는 것일 수도 있습니다. 앞으로 나오는 팩트를 보면서 신중하게 판단할 필요가 있습니다.
유리기판이 삼성 파운드리와 무슨 관계가 있냐고 할 수 있지만, 최근 삼성 파운드리의 흐름과 연결됩니다. 전공정에서는 3나노 공정이 아쉬웠지만, 2나노 GAA는 비교적 괜찮은 평가를 받고 있습니다. 수율과 성능도 괜찮다는 평가가 나오고 있어 TSMC와의 기술 격차가 다시 좁혀지는 모습입니다.
반면 후공정, 특히 AI 가속기처럼 CoWoS 같은 어드밴스드 패키징이 필요한 분야에서는 삼성의 I-Cube 기술이 여전히 CoWoS보다 떨어집니다. 여기에 유리기판이라는 핵심 모멘텀이 들어오면, 기존 어드밴스드 패키징의 약점을 보완하면서 고객 영업을 할 수 있는 무기가 됩니다. 삼성전기와 삼성전자가 유리 인터포저 쪽에서 설계와 생산을 나누는 비즈니스 모델이 될 가능성이 높습니다. 그러면 테슬라 AI6 같은 칩을 대량으로 수주할 때 "어드밴스드 패키징도 이렇게 준비되어 있으니 검토해 달라"는 식으로 영업할 수 있습니다.
TSMC도 유리기판을 준비하고 있습니다. 다만 작년과 올해 초에 했던 코멘트보다는 톤이 다소 낮아진 느낌입니다. 지금은 유리기판보다 SoW-X 같은 시스템 온 웨이퍼 기술 등 다른 패키징 쪽에 더 신경 쓰는 것으로 보입니다. 인노룩스와 펩 등이 속도를 내다가 최근 톤다운된 것도 젠슨 황 CEO가 유리기판에 대해 다소 부정적인 발언을 한 영향이 있는 것으로 보입니다.
후발주자인 삼성 입장에서는 뒤집기를 하려면 1등이 하지 않는 무언가를 해야 합니다. 유리기판이 그 계기가 될 수 있다는 이야기입니다. 전체 AI 밸류체인에서 유리기판이 차지하는 비중은 하드웨어 전체로 보면 크지 않을 수 있지만, 투자 관점에서는 "없던 것이 새로 생기는" 것이 중요합니다. 그런 측면에서 유리기판은 상당히 의미 있는 변화입니다. 브로드컴과 AMD가 입질을 보인다는 것은 그들도 가능성이 있다고 보기 때문일 것입니다.
결국 방산, 조선 같은 섹터에 과거에는 멀티플을 주지 않았지만, 지금은 전망이 바뀌고 있습니다. 유리기판도 원래 디스플레이 업체들의 영역이었는데, 여기에 신성장동력이라는 이름이 붙으면서 멀티플이 재평가될 수 있습니다. 소부장 투자 전략 입장에서는 이 멀티플 리레이팅이 우리 주식시장에 미치는 영향이 적지 않을 것입니다.
AI 투자를 하신다면 이 내용을 참고하시고, 구체적인 전략은 해당 채널에서 더 많은 정보를 얻으시길 바랍니다. 이번 월간 아신은 여기까지입니다. 감사합니다.
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