AI 모델마다 다른 칩이 필요하다! 가온칩스·에이디테크놀로지·에이직랜드 커스텀 칩 투자 지도

 

 

 

머니헌터SU🏹 | 커스텀 칩 시장 심층 분석

AI 모델마다 다른 칩이 필요하다! 커스텀 칩 시장의 새로운 기회

브로드컴 AI 반도체FY2025 매출 200억달러 돌파

구글 TPUHBM 점유율 19%로 확대

가온칩스2nm 빅다이 AI가속기 턴키 수주

✅ 오늘의 핵심 요약

• 브로드컴의 커스텀 AI 반도체(ASIC) 매출이 2025 회계연도 200억달러를 돌파했고, 4분기 매출은 전년 대비 74% 급증했다.
• 구글 TPU의 HBM 점유율은 19%까지 올라간 반면 엔비디아 비중은 64%로 낮아지며, 빅테크의 자체 칩 개발이 뚜렷해지고 있다.
• 골드만삭스는 ASIC 기반 AI칩향 HBM 수요가 82% 급증해 전체 HBM 시장의 3분의 1을 차지할 것으로 전망했다.
• 국내 디자인하우스 가온칩스는 일본 프리퍼드 네트웍스의 2나노 빅다이 AI가속기를 턴키로 수주하고, 단일 ASIC에 HBM 4개를 집적한 2.5D 패키징 샘플을 공개했다.
• 에이디테크놀로지는 올해 매출 80% 성장을, 에이직랜드는 355억원 규모 신규 양산 계약을 각각 공시했다.

챗GPT를 학습시키는 칩과 구글 검색에 AI를 얹는 칩, 자율주행차가 실시간으로 판단하는 칩은 저마다 요구하는 연산이 다릅니다. 하나의 범용 GPU로 모든 걸 해결하던 시대에서, 이제는 각 AI 모델과 서비스에 딱 맞춘 '커스텀 칩'을 직접 설계하는 시대로 넘어가고 있습니다. 구글의 TPU, 아마존의 트레이니움이 대표적이고, 이를 뒤에서 설계해주는 브로드컴의 몸값이 치솟고 있습니다. 국내에서는 삼성 파운드리의 파트너인 디자인하우스 기업들이 이 흐름의 실질적인 수혜를 받고 있습니다. 지금 커스텀 칩 시장이 어디까지 와 있는지 정리합니다.

📋 목차

1. 왜 모든 AI 모델에 같은 칩을 쓸 수 없는가
2. 글로벌 빅테크의 커스텀 칩 전쟁
3. 디자인하우스, 삼성 파운드리의 숨은 조력자
4. 국내 디자인하우스 3대장 투자 포인트
5. 투자 관점의 기회와 리스크

① 왜 모든 AI 모델에 같은 칩을 쓸 수 없는가

엔비디아의 GPU는 다양한 연산을 두루 잘 처리하는 범용 반도체입니다. 하지만 특정 회사가 자사 서비스에 최적화된 AI 모델을 대규모로 돌리려면, 그 모델의 연산 패턴에 딱 맞춘 전용 칩이 훨씬 효율적입니다. 이런 주문형 반도체를 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)이라고 부릅니다. 범용 GPU 대비 특정 작업에서의 전력 효율과 처리 속도가 뛰어나지만, 설계와 개발에 막대한 비용과 시간이 들고 다른 용도로 전용하기 어렵다는 단점도 있습니다.

그럼에도 구글, 아마존, 메타 같은 하이퍼스케일러들이 자체 ASIC 개발에 나서는 이유는 명확합니다. 엔비디아 GPU에 대한 의존도를 낮추고, 자사 데이터센터 규모에 맞춘 비용 효율을 극대화하기 위해서입니다. AI 인프라 경쟁이 격화될수록 이 흐름은 GPU 중심에서 고객·용도별로 세분화된 영역으로 확장되고 있습니다.

AI 반도체 밸류체인의 4단계 AI 반도체 생태계는 GPU → ASIC → 메모리 → 파운드리의 4단계 밸류체인으로 구성된다. 단계별로 독과점 구조가 형성돼 있으며, 이 과점 구조가 주가 프리미엄을 결정짓는 핵심 요인으로 꼽힌다.

② 글로벌 빅테크의 커스텀 칩 전쟁

커스텀 AI 칩 시장에서 가장 두드러진 성과를 내는 기업은 브로드컴입니다. 구글과 메타 등 하이퍼스케일러 고객사를 위한 커스텀 AI 가속기(XPU)를 독점 설계 공급하며, 2025 회계연도 AI 반도체 매출이 200억달러를 돌파했습니다. 4분기 매출만 전년 대비 74% 증가한 65억달러를 기록했습니다. 커스텀 ASIC 시장에서 독보적 위치를 차지하고 있다는 평가입니다.

구글의 자체 개발 텐서처리장치(TPU)와 아마존의 트레이니움도 이런 흐름을 대표합니다. 실제로 최근 HBM(고대역폭 메모리) 시장 데이터를 보면, 구글 TPU의 점유율은 19%까지 올라간 반면 엔비디아 비중은 64%로 낮아지는 등 빅테크의 독자 노선이 뚜렷해지고 있습니다. 골드만삭스는 ASIC 기반 AI칩향 HBM 수요가 82% 급증하며 전체 HBM 시장의 3분의 1을 차지할 것으로 전망했는데, 이는 AI 인프라 투자가 범용 GPU 중심에서 고객·용도별로 세분화된 영역으로 확장되고 있음을 보여줍니다.

▲ 브로드컴의 커스텀 AI 반도체 매출은 2025 회계연도 200억달러를 돌파했다 (출처: Futurum Group, 자체 제작)

③ 디자인하우스, 삼성 파운드리의 숨은 조력자

커스텀 칩을 만들려면 팹리스(설계자)의 아이디어를 파운드리(생산자)가 실제로 양산할 수 있는 도면으로 정교하게 다듬는 과정이 필요합니다. 이 중간다리 역할을 하는 기업이 바로 디자인하우스입니다. TSMC는 이런 협력사를 VCA(밸류체인얼라이언스), 삼성전자는 DSP(디자인솔루션파트너)라고 부릅니다. TSMC는 애플, 퀄컴, 미디어텍 등 초대형 고객사는 직접 수주하고 나머지는 디자인하우스를 통해 거래하는 구조인데, 이미 대만에는 GUC(글로벌유니칩)라는 강력한 디자인하우스가 자리 잡고 있어 매출 1조원, 영업이익 1772억원, 턴키 비중 70%에 달하는 압도적 규모를 자랑합니다.

국내에서는 삼성전자가 이런 생태계를 육성하기 위해 가온칩스, 에이디테크놀로지 등을 DSP로 지정해 집중적으로 키우고 있습니다. 가온칩스는 일본 AI 팹리스 기업 프리퍼드 네트웍스(PFN)의 2나노 공정 기반 AI 가속기를 턴키로 수주했고, 국내 NPU 기업 딥엑스의 'DX-M1' 설계와 양산도 진행했습니다. 최근에는 단일 ASIC에 HBM 4개를 집적한 2.5D 첨단 패키징 칩 샘플을 공개하며, 국내 디자인하우스 중 유일하게 '2나노+2.5D+HBM 통합' 레퍼런스를 확보했다는 평가를 받고 있습니다.

▲ 디자인하우스는 팹리스의 설계도를 파운드리 공정에 맞게 최적화하는 중간다리 역할을 한다 (출처: 자체 제작)

④ 국내 디자인하우스 3대장 투자 포인트

국내 주식시장에서 접근 가능한 디자인하우스 3대장은 가온칩스(399720), 에이디테크놀로지, 에이직랜드입니다. 가온칩스는 삼성 파운드리가 1세대 2나노(SF2) 수율 50%를 돌파하고 차세대 SF2P를 디자인하우스에 우선 프로모션하기로 하면서, 신규 수주의 1순위 후보로 거론되고 있습니다. 2025년 12월에는 178억8000만원 규모의 주문형 반도체 설계 개발 계약을 수주하기도 했습니다. 다만 회사의 2025년 확정 실적은 매출 685억원에 영업적자 167억원으로, 아직 흑자 전환 전 단계입니다.

에이디테크놀로지는 대표가 직접 "올해 매출 80% 성장"을 가이드하며 자신감을 보였고, TSMC VCA에서 삼성 DSP로 전환한 에이직랜드는 한 달 사이 355억원 규모의 양산 계약을 체결하는 등 수주 모멘텀을 이어가고 있습니다. 이 밖에 코아시아도 삼성 DSP로 참여하고 있으며, 비상장 기업인 세미파이브는 국내 NPU 스타트업 퓨리오사AI·리벨리온의 AI 반도체 디자인 서비스를 맡으며 매출이 빠르게 늘고 있지만 영업손실 규모도 함께 커지는 추세입니다.

📊 국내 디자인하우스 투자 포인트

🔧

가온칩스

PFN 2nm 빅다이, 2.5D+HBM 패키징 레퍼런스

📈

에이디테크놀로지

올해 매출 80% 성장 가이드

📝

에이직랜드

355억원 신규 양산 계약, TSMC VCA 출신

🌐

글로벌 비교

대만 GUC 매출 1조원, 턴키 비중 70%로 격차 존재

⑤ 투자 관점의 기회와 리스크

커스텀 칩 시장은 빅테크의 자체 반도체 개발 경쟁이 뚜렷해지면서 구조적인 성장 동력을 갖추고 있습니다. 다만 국내 디자인하우스들의 현재 실적은 아직 성장통을 겪는 단계입니다. 가온칩스처럼 수주 잔고가 늘어나는 기업도 여전히 영업적자를 기록하고 있고, 매출 대비 이익률이 낮은 것은 인력 확보에 선투자가 필요한 산업 특성 때문입니다.

글로벌 선두 업체인 대만 GUC와의 격차도 아직 상당합니다. GUC의 매출은 국내 주요 디자인하우스 합계의 두 배를 넘고, 턴키 비중이 70%에 달해 안정적인 수익 구조를 갖추고 있는 반면, 국내 업체들은 아직 외형 확장 단계에 머물러 있습니다. 투자자 입장에서는 개별 기업의 수주 공시가 실제 양산 매출로 전환되는 시점, 그리고 삼성 파운드리의 첨단 공정 수율 개선 여부를 함께 확인하는 것이 중요합니다.

🔍 수급 비밀 노트 커스텀 칩 핵심 포인트

글로벌 동향 브로드컴 AI 반도체 매출 FY2025 200억달러 돌파, 구글 TPU HBM 점유율 19%로 확대

수요 구조 변화 골드만삭스, ASIC향 HBM 수요 82% 급증해 전체 시장 3분의 1 차지 전망

국내 수혜 가온칩스 PFN 2nm 빅다이 턴키 수주, 2.5D+HBM 패키징 레퍼런스 확보

3대장 모멘텀 에이디테크놀로지 매출 80% 성장 가이드, 에이직랜드 355억원 양산 계약

투자 유의 국내 디자인하우스 다수 영업적자, 글로벌 1위 GUC 대비 규모·수익성 격차 존재

▲ 가온칩스, 에이디테크놀로지, 에이직랜드는 각자의 강점을 앞세워 삼성 파운드리 생태계에서 경쟁하고 있다 (출처: 자체 제작)

 

📊 핵심 요약

AI 모델과 서비스가 다양해질수록, 하나의 범용 칩으로는 감당할 수 없는 영역이 늘어나고 있습니다. 브로드컴이 구글·메타 등을 위한 커스텀 ASIC로 200억달러 매출을 돌파한 것이 대표적 사례입니다. 국내에서는 삼성 파운드리의 파트너인 가온칩스, 에이디테크놀로지, 에이직랜드 등 디자인하우스 기업들이 이 흐름의 실질적인 수혜를 받으며 수주 잔고를 늘려가고 있습니다.

다만 이들 기업 다수가 아직 영업적자 단계이고, 글로벌 선두 업체와의 격차도 상당하다는 점은 투자 시 반드시 감안해야 할 리스크입니다. 수주 공시가 실제 양산 매출로 이어지는 속도와 삼성 파운드리의 첨단 공정 경쟁력을 함께 지켜보며 중장기 관점으로 접근하는 전략이 합리적입니다.

다음 편 예고 다음 편에서는 커스텀 칩과 짝을 이루는 첨단 반도체 패키징 시장의 성장과 국내 후공정 관련 기업의 투자 포인트를 심층 분석합니다.

Q. 커스텀 칩(ASIC)이란 무엇인가요?

A. 특정 고객사의 AI 모델이나 서비스에 맞춰 처음부터 맞춤 설계된 반도체입니다. 범용 GPU보다 특정 작업의 전력 효율과 처리 속도가 뛰어나지만, 다른 용도로 전용하기는 어렵습니다.

Q. 브로드컴의 커스텀 AI 반도체 사업 규모는 어느 정도인가요?

A. 2025 회계연도 AI 반도체 매출이 200억달러를 돌파했고, 4분기 매출은 전년 대비 74% 증가한 65억달러를 기록했습니다.

Q. 디자인하우스란 무엇인가요?

A. 반도체를 설계하는 팹리스와 생산하는 파운드리 사이에서 설계 최적화와 검증을 지원하는 중간 역할의 기업입니다. TSMC는 VCA, 삼성전자는 DSP라고 부릅니다.

Q. 국내 디자인하우스 대표 기업은 어디인가요?

A. 삼성 파운드리 DSP인 가온칩스, 에이디테크놀로지가 대표적이며, TSMC VCA 출신인 에이직랜드도 있습니다.

Q. 커스텀 칩 관련주 투자 시 유의할 점은 무엇인가요?

A. 국내 디자인하우스 다수가 아직 영업손실 상태이며, 글로벌 1위 GUC와의 격차도 상당합니다. 수주 공시가 실제 양산 매출로 전환되는 시점을 확인해야 합니다.

⚠️ 투자 유의사항
본 포스팅은 투자 정보 제공을 목적으로 하며 특정 종목의 매수·매도를 권유하지 않습니다. 가온칩스의 2025년 실적 및 수주 관련 수치는 각 발표 시점 기준이며, 언급된 기업들의 실시간 주가와 최신 공시는 증권사 앱에서 직접 확인하시기 바랍니다. 삼성 파운드리 SF2P 신규 수주, 각 사의 매출 성장 가이던스 등은 회사 및 증권사가 제시한 전망일 뿐 확정된 실적이 아니므로 실제 결과와 차이가 있을 수 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으며, 투자의 최종 판단과 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.