AI 반도체 'GPU 독주' 균열 조짐… Arm·소프트뱅크 폭등의 주판알

인공지능(AI) 반도체 시장이 에이전트 AI 확산으로 연산의 제어·조율 비중이 증가하면서 그래픽처리장치(GPU) 단일 독주 체제에서 중앙처리장치(CPU)와 주문형반도체(ASIC)가 상호 보완하는 '이종 컴퓨팅' 구조로 진화하고 있다.

야후파이낸스와 니혼게이지자신문의 26일(현지시각) 보도를 종합하면, 영국 반도체 설계 자산(IP) 기업 Arm은 반도체 상장지수펀드(ETF) 내 올해 수익률 2위로 올라섰고 지분 90.0%를 보유한 일본 소프트뱅크그룹 주가는 4일 만에 58.0% 폭등했다. 이번 연쇄 랠리는 GPU의 약화를 뜻하는 것이 아니다. 생성형 AI가 스스로 판단하고 실행하는 '에이전트 AI' 단계로 진화하면서 복잡한 오케스트레이션(연산 제어 및 조율)을 수행하는 고성능 CPU의 비중이 동반 상승한 결과로 풀이된다.


Arm 주가 상승의 핵심 동력은 하이퍼스케일러들의 자체 반도체 개발 열풍과 이에 따른 고수익 중심의 매출 구조 변화에 있다. Arm이 이달 초 발표한 2026 회계연도 4분기 실적에 따르면, 분기 매출은 지난해 같은 기간보다 20.0% 증가한 14억 9000만 달러(약 2조 2400억 원)를 기록했다. 이 중 기술 사용료에 해당하는 라이선스 매출은 29.0% 늘어난 8억 1900만 달러(약 1조 2300억 원)에 달했다.
미국 투자은행 번스타인은 지난 18일 Arm에 대한 분석 보고서를 발간하며 목표주가를 300달러(약 45만 원)로 제시하고 투자의견을 '시장수익률 상회'로 설정했다. 번스타인의 다윗 다이 분석가는 "Arm은 서버용 CPU 시장에서 경쟁사를 압도하는 전력 효율성을 확보했다"라며 가치 재평가의 근거를 밝혔다.

실제 알파벳, 마이크로소프트(MS), 메타, 아마존웹서비스(AWS) 등 글로벌 빅테크 기업들은 인텔 중심 x86 아키텍처에서 벗어나 Arm 기반의 맞춤형 CPU 설계를 고착화하고 있다. 데이터센터용 Arm 칩은 기존 모바일 기기 제품군 대비 단가가 수십 배 이상 높은 데다, 최신 v9 아키텍처 적용으로 로열티 요율 자체도 상향 조정되어 수익 레버리지가 극대화되는 구조다.

르네 하스 Arm 최고경영자(CEO)는 5월 실적 발표 컨퍼런스 콜에서 "차세대 AI용 CPU에 대한 고객사의 주문 확약 금액이 2027~2028 회계연도 기준 20억 달러(약 3조 원)를 돌파했다"고 전했다. 이는 제품 출시 시점인 6주 전에 공개했던 수치보다 두 배 이상 증가한 규모다.


Arm의 가치 폭등은 지분 대부분을 쥔 모기업 일본 소프트뱅크그룹의 자산 가치를 직접적으로 밀어 올렸다. 2026년 5월 26일 도쿄 주식시장에서 소프트뱅크 주가는 전날보다 13.1% 오른 8000엔(약 7만 5600원)에 마감하며 연일 사상 최고가를 경신했다. 월스트리트저널(WSJ)이 보도한 오픈AI의 오는 9월 기업공개(IPO) 추진 관측에 Arm의 지분 가치 상승이 시너지를 낸 결과다. 현재 시장이 추정하는 오픈AI의 기업가치는 최소 8520억 달러(약 1283조 원)에서 최대 1조 달러(약 1507조 원)에 이른다. 다만 이는 가시화되지 않은 시장의 기대감이 선반영된 상태로, 향후 조율 과정에 따라 변동성 요인으로 작용할 수 있다.

일본 투자업계의 자금 흐름을 추적해보면 소프트뱅크의 순자산가치(NAV)는 최근 60조 엔(약 567조 원)을 넘어선 것으로 추정된다. 이는 현재 시가총액인 45조 4200억 엔(약 429조 원)을 크게 웃도는 수치다. 이에 따라 SMBC일흥증권은 25일 리포트를 통해 소프트뱅크의 목표주가를 기존 5200엔(약 4만 9100원)에서 8500엔(약 8만 원)으로 상향했다. 다치바나증권의 가마다 시게토시 분석가는 "미국 빅테크에 집중됐던 글로벌 AI 투자 자금이 아시아 지역의 유일한 대안인 소프트뱅크로 분산 유입되고 있다"라고 진단했다. 이로 인해 소프트뱅크 시가총액은 일본 증시 1위인 토요타자동차와의 격차를 2조 1000억 엔(약 19조 8600억 원) 차이로 좁혔다.

향후 AI 자산 포지션을 조율하려는 투자자들은 자금 집행 전 다음의 네 가지 핵심 체크포인트를 반드시 확인해야 한다.

첫째, 빅테크의 자체 CPU 채택 비율 및 로열티 요율 변화를 확인해야 한다. 데이터센터용 칩의 고단가 구조와 v9 아키텍처 전환 속도가 Arm의 실질적인 매출 성장을 리드하기 때문이다. 이 지표의 추이는 향후 가치 재평가(리레이팅) 지속 여부를 결정짓는 잣대가 된다.

둘째, 오픈AI의 9월 상장 추진 시점과 구체적인 공모가 추이를 주시해야 한다. 지분 구조로 얽힌 소프트뱅크의 자산 가치(NAV)와 직결되나, 미확정 이벤트인 만큼 상장 지연 시 매물 출회 가능성이 있다. 보충 설명으로 기대감 변동에 따른 소프트뱅크 주가의 단기 변동성 확대를 경계해야 한다.

셋째, 미국 iShares 반도체 ETF(SOXX) 내 Arm의 비중 변화를 점검해야 한다. 패시브 자금의 유입 규모와 기관들의 수급 방향성을 가늠할 수 있는 가장 확실한 지표이기 때문이다. 보충 설명으로 기관 비중 확대는 주가의 하방 지지력을 다지는 척도가 된다.

넷째, 파운드리 생태계(TSMC, 삼성전자)의 수혜 구조와 가동률을 확인해야 한다. 빅테크의 Arm 기반 커스텀 칩 설계 확산은 결국 최첨단 공정을 보유한 파운드리 생산량에 종속되기 때문이다. 보충 설명으로 Arm 생태계의 팽창은 국내 메모리 및 파운드리 공급망의 수주 잔고 변화와 직결된다.

에이전트 AI의 등장은 GPU 중심 단일 구조를 CPU와 ASIC이 분담하는 병렬 컴퓨팅 구조로 확장시키고 있다. 다만 위험 요인도 뚜렷하다. Arm의 주가는 현재 12개월 선행 주가수익비율(PER)이 190배 수준에 달한다. 이는 30배 안팎인 엔비디아나 반도체 평균 PER을 크게 웃도는 역사적 성장주 상단 구간으로, 밸류에이션 과열에 따른 기술적 조정 가능성을 염두에 둘 필요가 있다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com