무슨 일이 있었나?
지난 4월 6일, AI 반도체 업계에서 조용하지만 중요한 뉴스가 나왔습니다.
반도체 기업 브로드컴이 구글, 그리고 클로드를 만드는 앤트로픽과 동시에 대형 계약을 체결했습니다. 구체적으로는 두 가지입니다.
하나, 브로드컴이 구글의 차세대 AI 전용 칩(TPU)을 2031년까지 장기 개발·공급하기로 했습니다.
둘, 앤트로픽이 이 구글 TPU를 3.5기가와트 규모로 사용할 수 있도록 브로드컴이 중간에서 공급 역할을 맡기로 했습니다.
3.5기가와트는 중소도시 하나에 전기를 공급할 수 있는 어마어마한 규모입니다.
이 계약의 의미를 이해하려면 먼저 AI 칩 시장이 어떻게 돌아가고 있었는지를 알아야 합니다.
엔비디아가 독식하던 세상
지금까지 AI 개발에 필요한 칩은 사실상 엔비디아의 GPU가 거의 전부였습니다. OpenAI도, 앤트로픽도, 구글도, 메타도 전부 엔비디아 칩을 사다 썼습니다. 공급이 부족하면 줄 서서 기다려야 했고, 가격도 엔비디아가 사실상 정했습니다.
엔비디아 GPU의 원래 용도는 게임 그래픽 처리였습니다. 이것을 AI 연산에 활용하다 보니 효율 면에서 아쉬운 부분이 있었고, 무엇보다 비쌌습니다. GPU 서버 하나 구축하는 데 수천억 원이 들고, 대형 AI 회사들이 연간 수조 원씩 엔비디아에 지불하는 구조였습니다.
구글은 일찍부터 이 구조를 바꾸려 했습니다. 자체적으로 AI 연산만을 위한 전용 칩, TPU(텐서 처리 장치) 를 개발하기 시작한 것입니다.
구글 TPU + 브로드컴 = 진짜 대안의 탄생
TPU는 처음부터 AI 연산만을 위해 설계된 맞춤형 칩입니다. 범용 GPU를 AI에 우겨넣는 것과는 다릅니다. 결과적으로 같은 AI 연산을 할 때 비용이 엔비디아 GPU 대비 약 40% 이상 저렴한 것으로 알려져 있습니다. 그런데 TPU는 구글이 내부적으로만 쓰는 칩이었습니다. “구글이 잘 쓰고 있다는데 실제로 외부 AI 회사가 검증한 게 있나?“라는 물음표가 있었죠.
이번 계약이 그 물음표를 지웁니다. 앤트로픽이 수조 원 규모로, 2031년까지 장기 계약으로 구글 TPU를 쓰겠다고 한 것은 “써보니 충분히 쓸 만하다”는 강력한 검증이 됩니다.
그리고 브로드컴은 이 구조의 핵심 접착제 역할을 합니다. 구글이 TPU를 설계하면, 브로드컴이 실제 제조와 공급망을 책임지고, 앤트로픽 같은 고객사에 안정적으로 납품하는 것입니다.
여기에 더해 브로드컴은 앤트로픽의 경쟁사인 오픈AI와도 맞춤형 칩 공동 개발을 진행 중입니다. AI 최전선의 두 회사가 동시에 엔비디아 외 대안을 확보하고 있다는 뜻입니다.
그렇다면 엔비디아는 망하는 건가?
그렇지 않습니다. 엔비디아는 여전히 AI 칩 시장의 절대 강자입니다.
다만 “엔비디아 아니면 없다”는 세상이 서서히 끝나고 있다는 신호입니다. 마트에 비유하면, 특정 브랜드 라면만 팔던 마트에 드디어 품질이 검증된 PB상품이 대규모로 입고된 것과 같습니다. 소비자가 PB상품을 대량으로 장기 구매하기로 계약했으니, 이제 원래 브랜드도 가격을 마음대로 올리기 어려워집니다.
경쟁자가 생기면 엔비디아도 가격 협상에서 예전만큼 우위를 점하기 어려워집니다.
한국 투자자 입장에서 — 두산이 걱정되는 이유
여기서 자연스러운 질문이 나옵니다. “한국에서 엔비디아 관련주들은 괜찮을까?”
대표적인 사례가 두산입니다. 두산 전자BG(전자소재사업부)는 CCL(동박적층판) 이라는 소재를 엔비디아 칩에 공급합니다. CCL은 반도체 칩과 기판을 연결하는 핵심 소재로, 쉽게 말하면 AI 칩 안에 들어가는 고성능 절연 소재입니다.
두산의 성과는 놀라웠습니다. 글로벌 CCL 1위 기업인 대만 EMC가 엔비디아 차세대 칩 품질 검증을 통과하지 못하면서, 두산이 엔비디아 루빈 칩에 CCL을 사실상 단독 공급할 가능성이 생겼습니다. 올해 엔비디아에서만 6,600억 원, 내년에는 1조 1,500억 원의 매출이 예상됩니다. 두산이 CCL 설비 투자를 올해만 2,444억 원으로 전년 대비 2.7배 이상 확대한 것도 이 기대감 때문입니다.
그런데 여기서 문제가 생깁니다
두산의 CCL 매출 구조를 보면 엔비디아 의존도가 매우 높습니다. 엔비디아가 잘 팔려야 두산도 잘 됩니다.
그런데 이번 구글 TPU + 브로드컴 동맹이 강화되면 어떻게 될까요?
AI 회사들이 엔비디아 GPU 대신 구글 TPU를 쓰는 비율이 높아지면, 엔비디아 칩 생산량 자체가 줄어들 수 있습니다. 그러면 엔비디아 칩에 들어가는 두산의 CCL 주문도 줄어들 수 있습니다.
더 직접적으로는, TPU는 GPU와 설계 구조가 다르기 때문에 사용하는 소재와 부품이 다릅니다. 두산이 엔비디아 GPU용으로 최적화한 CCL이 TPU에도 그대로 들어간다는 보장이 없습니다.
하지만 반전이 있습니다
여기서 중요한 반전이 있습니다. 서울경제 보도에 따르면, 두산은 “엔비디아뿐 아니라 아마존과 구글 등 빅테크의 맞춤형 칩(ASIC)에도 CCL을 공급할 수 있다” 는 전망이 이미 나오고 있습니다.
즉, 두산의 CCL이 엔비디아 전용 소재가 아니라, AI 칩 전반에 쓰이는 범용 고성능 소재로 확장될 수 있다는 뜻입니다. 구글 TPU가 커지는 세상에서도, 두산의 CCL이 그 칩에 들어간다면 오히려 파이가 커지는 시나리오도 가능합니다.
두산에너빌리티도 비슷한 맥락에서 흥미롭습니다. AI 데이터센터는 전기를 엄청나게 씁니다. 두산에너빌리티가 미국 빅테크와 가스터빈 계약을 잇달아 따내고 있는 것은, 어떤 칩을 쓰든 전기는 필요하다 는 구조적 수혜이기 때문입니다. 칩 경쟁과 무관하게 데이터센터 전력 인프라 수요는 계속 늘어납니다.
SK하이닉스는 어떨까?
엔비디아 관련주 중 가장 많이 언급되는 한국 기업이 SK하이닉스입니다. HBM(고대역폭 메모리)을 엔비디아 GPU에 공급하는 구조입니다.
SK하이닉스 역시 표면적으로는 엔비디아 의존도가 높습니다. 그런데 HBM은 GPU뿐 아니라 TPU 계열 고성능 AI 칩에도 필요한 메모리입니다. 칩 설계가 바뀌어도 고성능 AI 연산에는 고대역폭 메모리가 필수라는 구조는 변하지 않습니다. 엔비디아가 아닌 구글 TPU가 커지더라도, HBM 수요 자체가 줄어드는 게 아닐 수 있습니다.
정리 — 어떻게 볼 것인가
이번 브로드컴·구글·앤트로픽 계약이 의미하는 바를 한 줄로 정리하면 이렇습니다.
“AI 칩 시장의 경쟁이 시작됐다. 엔비디아가 지는 게 아니라, 판이 커지는 것이다.”
단순히 엔비디아에만 묶인 기업은 리스크가 생깁니다. 엔비디아의 시장점유율이 조금씩 줄어드는 방향으로 가면, 그 파이만큼 매출이 줄어들 수 있습니다.
하지만 AI 인프라 전반에 쓰이는 소재·부품 기업은 오히려 판이 커지면서 수혜를 볼 수 있습니다. 구글 TPU든 엔비디아 GPU든, AI 칩이 늘어날수록 소재 수요는 늘어나기 때문입니다.
전력·냉각 인프라 기업은 칩 경쟁과 무관하게 데이터센터 수요가 늘수록 같이 성장합니다.
투자는 “엔비디아가 잘 나가니까 엔비디아 관련주”라는 단순한 공식에서 벗어나, 공급망의 어느 위치에 있는지, 특정 고객에 얼마나 집중되어 있는지를 함께 봐야 할 시점이 됐습니다.
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