입력2023.02.15. 오전 10:55   수정2023.02.15. 오전 10:56

챗GPT 열풍으로 그래픽처리장치(GPU) 등 인공지능(AI) 반도체 수요가 급증하고 있다. 파운드리(반도체 수탁생산) 업체에 긴급 주문이 쏟아지고 있다.

파운드리 시장은 전반적으로 불황이지만 AI반도체를 주로 생산하는 5나노미터(10억분의 1m) 이하 최첨단 공정의 매출은 증가할 전망이다. 대만 업체 TSMC와 삼성전자 등 업계 상위권 업체는 고성능 칩 생산능력 확대와 중장기 경쟁력 강화를 위해 적극적인 설비 투자에 나설 계획이다.

TSMC의 지난달 매출은 2001억대만달러(약 8조4222억원)다. 지난해 12월 대비 4%, 전년동월대비 16% 증가했다. 엔비디아가 지난해 하반기 신형 GPU인 'H100' 1만개 이상을 생산해달라고 TSMC에 주문하는 등 고성능 컴퓨터 부품 수요가 꾸준하기 때문으로 분석된다. 엔비디아의 주문 물량은 모두 챗GPT 개발운영사인 오픈AI에 납품된 것으로 알려졌다.

지난달까지만 해도 파운드리 시장에 대한 전망은 어두웠다. 경기 둔화 영향으로 반도체 수요가 줄어듦과 동시에 칩 위탁생산 주문도 줄었기 때문이다.

하지만 최근 챗GPT가 등장하면 업황이 나아질 것이란 관측이 나온다. 구글과 마이크로소프트 등이 AI 서비스 고도화를 위해 독자적으로 반도체 개발에 나섰다. 반도체 생산시설이 없는 구글 등은 파운드리에 생산을 맡길 수밖에 없다.

시장조사업체 가트너는 GPU 파운드리 시장이 오는 2027년까지 연평균 21%, 중앙처리장치(CPU)는 19% 커질 것이라고 전망했다. 맥킨지는 GPU와 CPU를 포함하는 고성능 컴퓨팅용 칩(HPC) 시장 규모가 지난 2021년 2250억달러(286조원)에서 오는 2030년 3500억달러(약 446조원)로 증가할 것이라고 예측했다.

삼성전자는 2027년까지 최첨단 공정의 생산능력을 지난해 대비 3배 수준으로 늘릴 계획이다. 이에 미국 텍사스 테일러에 건설 중인 파운드리 고장의 생산 공정을 4나노미터로 정하고 오는 2024년 하반기부터 가동할 방침이다. 삼성전자의 국내 핵심 파운드리 기지인 경기 평택에는 4공장에 이어 5공장의 기초공사가 곧 시작할 것이란 얘기도 나온다.

TSMC도 HPC용 칩 수요에 대비해 대만 중부 지역에 두 번째 2나노미터 공장을 착공할 계획을 세우고 있다. 업계 관계자는 "최첨단 공정이 올해 파운드리 업체의 실적을 좌우할 것"이라고 내다봤다.
 

송혜남 기자 (mikesong@mt.co.kr)