'2나노 설계' 선점한 빅테크… 삼성 반도체 '새로운 도전’에 직면

글로벌 빅테크 기업들이 자체 인공지능(AI) 반도체 설계와 인프라 자립을 구축하는 속도가 국내 반도체 업계의 중장기 예측 모델을 앞서가기 시작했다는 분석이 나왔다. 모바일 인프라의 양대 축인 애플과 구글이 핵심 하드웨어 및 소프트웨어의 공급망 내재화를 추진함에 따라, 삼성전자가 영위해 온 시스템LSI 파운드리 외주 수요 구조와 모바일(MX) 사업부의 원가 전략에도 근본적인 변화의 조짐이 나타나고 있다.

미국 블룸버그 통신이 지난 17일(현지시각) 보도한 애플의 인프라 전환 방향과 IT 전문 매체 Wccftech가 16일 공개한 구글의 차세대 AP 아키텍처 분석은 단순한 기술 변곡점을 넘어 대한민국 반도체 공급망 전반에 중장기적인 대응책 마련을 요구하는 복합 신호다.




애플이 새롭게 선보일 모바일 운영체제 iOS 27에 구글의 생성형 AI 모델 제미나이와 구글 클라우드 인프라를 도입하는 방향을 검토 중인 것으로 알려졌다. 그동안 개인정보 보호를 마케팅의 핵심 무기로 삼으며 자체 소형 생성 모델(AFM) 중심의 온디바이스 AI 노선을 고집하던 애플이 거대 언어모델(LLM)의 압도적인 성능을 보완하기 위해 '하이브리드 AI' 전략으로 선회했다는 분석이 우세하다.
이번 조치로 애플은 AI 비서 시리(Siri)를 독립형 애플리케이션 형태로 개편해 대화형 챗봇 생태계 대응력을 강화할 방침이다. 대화 기록을 30일 또는 1년 단위로 자동 삭제하는 프라이버시 제어 기능을 전면에 내세워 오픈AI의 챗GPT, 앤트로픽의 클로드와 차별화를 꾀한다.

핵심은 성능 확보와 보안 유지 사이의 균형이다. 애플은 자체 서버 칩 기반의 '비공개 클라우드 컴퓨팅(PCC)' 인프라를 강조하고 있으나, 클라우드 연산의 일부를 구글 인프라에 의존하는 하이브리드 방식을 택함으로써 프라이버시 정책의 틀 안에서 실리를 극대화하는 절충안을 마련한 것으로 풀이된다.


애플이 인프라 협업 측면에서 구글과 손을 잡은 반면, 구글은 자체 모바일 애플리케이션 프로세서(AP)인 '텐서(Tensor) G6'를 통해 하드웨어 자립화를 가속하는 모양새다.

최근 업계에 따르면, 구글이 오는 8월 출시할 픽셀 11 시리즈의 심장인 텐서 G6(개발 코드명 말리부)는 대만 TSMC의 차세대 2나노 미세 공정(N2)을 기반으로 양산될 가능성이 높다.
유출된 세부 사양에서 가장 주목받는 대목은 칩플레이션(Chipflation) 국면을 돌파하기 위한 철저한 원가 제어와 AI 맞춤형 설계의 조합이다. 텐서 G6는 기존 8코어에서 7코어 CPU 체제(ARM C1-Ultra 1개, C1-Pro 6개)로 전환하고, GPU 역시 이매지네이션의 전력 효율 개선형 구조를 선택해 다이(Die) 면적과 설계 비용을 낮춘 것으로 분석된다. 반면 AI 연산을 전담하는 신경망처리장치(NPU)는 대형 작업을 맡는 전용 TPU와 상시 구동형 나노 TPU의 '산타페(Santafe) 듀얼 TPU' 구조를 채택했다.

범용 프로세서의 단가 상승 압박 속에서 GPU 성능 비중을 조절하는 대신 AI 특화 아키텍처로 가치를 재정의하며 프리미엄 AP 시장에서의 평균판매단가(ASP) 방어와 마진 확보를 동시에 노리겠다는 전략적 포석이다.


첫째, 빅테크 설비투자(CAPEX) 구성비 변화 수치다. 빅테크가 범용 AI 서버 구매 비중을 줄이고 자체 칩(PCC, 텐서 등) 인프라 구축에 투자를 집중하는지 매 분기 실적 장부의 세부 자본지출 항목을 확인해야 한다.

둘째, LPDDR5X 등 모바일 DRAM 가격 밴드다. 2분기 고점을 형성한 모바일 메모리의 단가 변동 추이를 추적하여, 제조사들의 'AP 및 메모리 사양 다이어트' 기조가 국내 메모리 제조사의 단가 방어선에 미칠 영향을 계산해야 한다.

셋째, TSMC 2나노 공정의 초기 가동률 및 수주 독점 여부다. 구글·애플 등 실리콘밸리 설계 자산이 대만 파운드리 선단 공정으로 쏠리는 현상이 고착화되는지 점검하고, 삼성 파운드리의 수주 가시성 회복 시점을 저울질해야 한다.

빅테크 기업들이 AI 칩 설계부터 소프트웨어, 클라우드 인프라까지 전방위적인 결합을 모색하는 현재 국면은 단순한 하드웨어 성능 경쟁을 넘어 공급망 주도권의 재편 과정을 의미한다.

국내 반도체 산업은 소수의 범용 칩 공급처나 고비용 설계 자산에 의존하는 전통적 모델에서 벗어나, 빅테크의 맞춤형 가치사슬 진입을 위한 초미세 공정 신뢰성과 원가 다변화 능력을 빠르게 입증해야만 중장기적인 투자 매력도를 방어할 수 있을 것이다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com