Key Takeaways:
노무라의 새로운 보고서에 따르면, 반도체 산업의 성장은 더 이상 미세 공정에만 의존하는 것이 아니라 지속적인 AI 수요에 힘입어 신소재와 3D 구조로의 근본적인 전환을 맞이하고 있습니다.
노무라 증권의 새로운 분석은 반도체 산업이 수십 년간 이어온 무어의 법칙에 대한 의존을 버리고 3D 트랜지스터 아키텍처, 후면 전력 공급, 그리고 유리와 광자 실리콘을 포함한 수많은 신소재의 복합적인 결합을 택하고 있다고 주장합니다. 인공지능의 막대한 컴퓨팅 수요로 인해 발생하는 이러한 변화는 섹터의 가치 사슬을 재편할 것이며, 2027년이 대규모 채택의 핵심 변곡점으로 부상하고 있습니다.
노무라의 도니 텡(Donnie Teng) 아시아 태평양 기술 팀은 보고서에서 "반도체 산업의 성장 논리는 트랜지스터 밀도 개선에서 3D 트랜지스터, 후면 전력 공급 및 다양한 신소재 혁신의 결합으로 이동했다"고 밝혔습니다. 분석에 따르면 AI의 핵심 과제는 단순히 더 많은 GPU를 생산하는 것이 아니라, 실리콘의 물리적 한계를 극복하기 위해 근본적인 제조 공정을 재설계하는 것입니다.
보고서는 전환에 대한 명확한 타임라인을 제시합니다. 게이트-올-어라운드(GAA) 트랜지스터와 SoIC 하이브리드 본딩과 같은 기술은 2026년부터 본격화될 예정입니다. 주요 변화는 2027년에 일어나는데, 이때 후면 전력 공급, 웨이퍼 본딩 낸드(NAND), 유리 코어 기판이 양산되기 시작할 것으로 예상됩니다. 이러한 전환은 소재의 가치를 비약적으로 높일 것이며, 하이-NA EUV 장비용 특수 금속 산화물 포토레지스트의 가격은 현재 소재보다 2~8배 높을 것으로 예상됩니다.
투자자들에게 이는 전체 공급망에 대한 시스템적인 재평가를 의미합니다. AI 투자에 관한 최근 UBS 보고서에 따르면, 핵심 과제는 가치가 어디에서 지속 가능하게 창출될지 결정하는 것입니다. 노무라의 분석은 로드맵을 제공하며, 가장 큰 승자는 가장 잘 알려진 이름들이 아니라 다음 세대의 AI 칩을 가능하게 하는 신소재, 특수 화학품 및 첨단 패키징 솔루션을 제공하는 "곡괭이와 삽" 공급업체가 될 수 있음을 시사합니다.
단순한 미세화의 종말은 칩 설계자들이 신소재와 첨단 패키징을 통해 성능 향상을 모색하도록 강요하고 있습니다. 노무라 보고서는 유리 코어 기판을 주목해야 할 핵심 기술로 꼽았습니다. 이는 AI에 사용되는 거대하고 전력 소모가 많은 칩을 위해 기존 유기 기판보다 뛰어난 열적, 전기적 특성을 제공하기 때문입니다. 브로드컴(Broadcom)이 2027년 스위칭 ASIC에 유리 기판을 처음으로 사용할 것으로 보이며, 인텔(Intel) 역시 이 기술에 막대한 투자를 하고 있습니다.
동시에 AI 데이터 센터 내부의 데이터 병목 현상은 업계를 전기 통신에서 광 통신으로 밀어내고 있습니다. 이는 고속 레이저의 핵심 소재인 인듐 인화물(InP)과 같은 화합물 반도체의 중요성을 높이고 있으며, 노무라는 2027년까지 공급 부족이 지속될 것으로 예상합니다. 또 다른 경로는 소이텍(Soitec)이 주도하는 광자 SOI(silicon-on-insulator) 기술로, 이는 광학 부품을 실리콘 위에 직접 통합할 수 있게 해주며 미래의 공동 패키징 광학(CPO)에 필수적인 기술로 간주됩니다.
2027년경 이러한 신기술들이 융합되면서 산업 전체의 기초 소재인 12인치 실리콘 웨이퍼에 대한 심각한 수급 불균형이 발생할 것으로 예상됩니다. 노무라는 두 개의 웨이퍼를 하나로 접합해야 하는 후면 전력 공급과 같은 새로운 제조 기술이 완성된 칩당 웨이퍼 소비량을 거의 두 배로 늘릴 것으로 예측합니다. TSMC, 삼성, 인텔의 팹 확장과 결합하면 12인치 웨이퍼의 연간 총 수요 성장률은 거의 10%에 달해 신규 공급 속도를 추월할 수 있으며, 신에츠(Shin-Etsu)나 썸코(SUMCO)와 같은 웨이퍼 공급업체에 가격 결정권을 돌려줄 수 있습니다.
TSMC의 공격적인 확장과 지역 조달 전략은 주요 촉매제 역할을 하며, 현지 CMP 소모품, 특수 가스 및 패키징 소재 공급업체들이 세계에서 가장 진보된 제조 공정에 참여할 기회를 창출합니다. 이러한 역동성은 아나로그디바이스(Analog Devices)와 같은 다른 시장 관찰자들의 견해를 뒷받침합니다. 아나로그디바이스는 최근 실적 발표에서 강력한 산업 및 AI 수요를 핵심 동력으로 언급하며 가치가 AI 경제의 기반 계층에서 어떻게 확보되는지 보여주었습니다.
이 기사는 정보 제공만을 목적으로 하며 투자 조언을 구성하지 않습니다.
