'반도체 3국지' 인텔 가고 TSMC·엔비디아·AMD 강세… AI가 바꾼 시총 지도

인공지능(AI) 수요 폭증에 힘입어 글로벌 반도체 지형이 요동치고 있다. 세계 최대 위탁생산(파운드리) 기업인 대만 TSMC는 주가와 시가총액 모두 역대 최고치를 갈아치웠고, AI 칩의 제왕 엔비디아(Nvidia)는 데이터센터 인프라에 거액을 쏟아부으며 지배력을 굳히고 있다. 반면 리사 수(Lisa Su) 회장의 강력한 체질 개선을 거친 AMD는 과거 1%에 불과했던 서버 시장 점유율을 40%까지 끌어올리며 오랜 강자 인텔(Intel)을 위협하고 있다.

26일(현지시각) 재경신보(Technews) 보도에 따르면 TSMC 주가는 지난 26일 1785대만 달러(약 8만 1900원)를 기록하며 사상 최고가를 경신했다. 시가총액 역시 46조 2900억 대만 달러(약 2125조 원)를 넘어서며 역대 최대 규모에 이르렀다.

TSMC의 거침없는 상승세는 AI 반도체 주문이 몰린 탓이다. TSMC는 올해 1분기 매출이 전 분기보다 4% 늘어날 것으로 내다봤다. 1분기가 반도체 업계의 전통적인 비수기임을 고려하면 놀라운 성적이다. TSMC는 올해 연 매출성장률 목표를 30%로 상향하고, 설비 투자를 위한 자본지출 규모도 520억 달러에서 최대 560억 달러(약 75조~80조 원)까지 늘리기로 했다.

기술력 격차도 눈에 띈다. TSMC는 오는 2025년 4분기부터 2나노(nm) 공정 양산에 돌입하며, 올해 하반기에는 차세대 공정인 ‘A16’을 도입한다. A16 공정은 후면 전력 공급 기술인 ‘슈퍼레일(SPR)’을 적용해 AI 가속기의 성능을 극대화하는 핵심 공정이다. SPR은 차세대 반도체 패키징 및 전력 공급 방식으로, GPU·CPU 같은 고성능 칩의 전력 전달 효율을 높이기 위해 도입된 기술이다. TSMC 관계자는 기업 설명회에서 "지난해 AI 가속기 매출 비중이 17~19%를 차지할 정도로 시장 상황이 매우 낙관적"이라고 밝혔다.

엔비디아는 AI 인프라 장악력을 높이기 위해 파트너십 강화에 나섰다. 지난 26일 미국 경제매체 CNBC에 따르면 엔비디아는 AI 클라우드 인프라 제공업체인 코어위브(CoreWeave)에 20억 달러(약 2조 8800억 원)를 투자했다. 엔비디아는 코어위브의 보통주를 주당 87.20달러에 매입했다.

이번 투자는 코어위브가 추진 중인 ‘5기가와트(GW) 규모 AI 공장’ 건설을 앞당기기 위한 조치다. 5기가와트는 미국 400만 가구가 1년 동안 사용하는 전력량과 맞먹는 거대 인프라다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 CNBC와의 인터뷰에서 "AI 인프라 구축은 아직 초기 단계이며 수요는 엄청나다"며 "인프라 구축에 필요한 막대한 자금의 일부를 선제적으로 투자한 것"이라고 말했다.

코어위브는 엔비디아의 그래픽처리장치(GPU)를 확보해 데이터센터를 구축한 뒤 이를 대여해 수익을 낸다. 지난해 9월 메타(Meta)와 142억 달러(약 20조 5100억 원) 규모의 계약을 맺는 등 이른바 ‘네오 클라우드’ 시장의 핵심 축으로 떠올랐다. 다만 데이터센터 확장에 따른 높은 부채 비율은 향후 해결해야 할 과제로 꼽힌다.

AMD는 리사 수 CEO 취임 이후 반도체 역사에 남을 ‘대역전극’을 쓰고 있다. 지난 23일 공개된 팟캐스트 ‘A Bit Personal’에서 리사 수는 과거 1%였던 서버 CPU 시장 점유율이 현재 약 40%에 이른다고 밝혔다.

시장조사업체 머큐리 리서치에 따르면 인텔의 몰락은 지표로 증명된다. 2019년 97%를 기록했던 인텔의 서버 CPU 매출 점유율은 2025년 3분기 기준 61%까지 떨어졌다. 리사 수 CEO는 성공 요인으로 ▲경쟁력을 잃은 기존 서버 로드맵의 전면 폐기 ▲여러 개의 작은 칩을 조합하는 ‘칩렛(Chiplet)’ 구조 도입 ▲생산 파트너를 TSMC로 변경한 결단을 꼽았다.

AMD는 인텔이 미세 공정 전환에 부침을 겪는 사이 TSMC의 첨단 공정을 발 빠르게 활용해 성능 우위를 점했다. 이를 통해 PC용 칩 제조사를 넘어 AI 시대 데이터센터의 핵심 공급자로 자리매김했다는 평가가 나온다.

반면 온디바이스 AI 시장은 부품 수급난이라는 벽에 부딪혔다. 베트남 IT 매체 응어이두아틴(Nguoi Dua Tin)은 오는 2026년 출시될 아이폰 18 시리즈 전 모델에 12GB 램이 탑재될 것으로 내다봤다.

당초 AI 기능 고도화를 위해 램 용량을 늘릴 것으로 예상됐으나, 메모리 반도체 부족과 가격 상승 탓에 애플이 속도 조절에 나선 것으로 풀이된다. 애플은 용량 증설 대신 램과 프로세서를 하나로 묶는 구조 혁신을 통해 효율을 높이는 쪽을 택했다. 업계 전문가들은 아이폰 18 일반 모델의 램이 12GB로 느는 것은 반길 일이지만, 프로 모델마저 12GB에 머무는 점은 장기적으로 AI 성능 유지에 제약이 될 수 있다고 분석한다.

글로벌 반도체 전쟁의 중심축이 단순 제조에서 '에너지'와 '인프라'로 옮겨가고 있다. 시장 참여자들 사이에서는 AI 인프라 확장에 따른 전력 확보 문제와 메모리 수급 불균형이 향후 시장 성장을 가로막는 최대 변수가 될 것이라는 전망이 우세하다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com