구글이 자체 개발한 AI 전용 반도체 TPU(텐서처리장치)가 엔비디아 GPU의 대안으로 떠오르면서 국내 관련 기업들의 주가가 급등하고 있습니다. 구글 제미나이 3.0의 성공적인 출시와 메타의 TPU 도입 검토 소식으로 TPU 시장이 본격적인 성장기에 접어들면서, 관련 밸류체인 기업들에 대한 투자자들의 관심이 집중되고 있습니다.
TPU란 무엇이며, 왜 주목받는가
TPU는 구글이 2016년부터 개발한 머신러닝 전용 반도체로, 딥러닝 학습과 추론 과정에서 반복되는 행렬 연산에 특화되어 있습니다. 엔비디아 GPU 대비 전력 효율성이 높고 가격도 절반 수준이라는 점에서 경쟁력을 확보했습니다.
최근 구글이 내부용으로만 사용하던 TPU를 외부에 판매하겠다고 선언하면서 AI 칩 시장에 큰 변화가 예고되고 있습니다. 메타가 2027년부터 자사 데이터센터에 수십억 달러 규모의 TPU를 도입하는 방안을 검토 중이며, AI 기업 앤트로픽도 TPU 100만 개 공급 계약을 체결했습니다.
TPU 관련주 핵심 종목 분석
이수페타시스: TPU 대장주
이수페타시스는 TPU용 고다층인쇄회로기판(MLB) 시장에서 40% 이상의 점유율을 차지하는 핵심 공급업체입니다. 11월 25일 기준 주가가 12.47% 급등하며 52주 신고가를 경신했고, 시가총액 10조 원을 돌파했습니다.
메리츠증권은 이수페타시스의 목표주가를 기존 14만 원에서 16만 원으로 상향 조정했습니다. 2025년 6월부터 납품하는 TPU 7세대 물량이 연초 계획 대비 두 배 이상 확대되었으며, 내년부터 차세대 학습용 TPU에 다중적층 MLB 기판이 적용되면서 평균판매단가(ASP) 상승이 예상됩니다.
삼성전자: TPU 생태계 최대 수혜주
KB증권은 삼성전자를 구글 TPU 생태계 확장의 최대 수혜주로 꼽았습니다. 삼성전자는 TPU 설계와 생산을 담당하는 브로드컴에 메모리 공급 점유율 1위를 기록하고 있으며, TPU에 들어가는 HBM3E를 공급하고 있습니다.
최신 TPU 제품인 7세대 아이언우드에서는 HBM 용량이 기존 32GB에서 192GB로 6배 확대되어, HBM 선두주자인 삼성전자에게 공급 다변화의 기회가 열릴 것으로 전망됩니다.
SK하이닉스: HBM 공급 핵심 기업
SK하이닉스는 TPU에 들어가는 HBM3E를 납품하는 것으로 알려져 있습니다. ASIC 시장이 커질수록 HBM 선두주자로서 수혜가 기대되지만, 단기적으로는 엔비디아 GPU 관련주로 분류되어 TPU 열풍에 주가 흐름이 엇갈리는 모습을 보이고 있습니다.
ISC와 리노공업: 소켓 및 테스트 장비
고성능 AI칩을 테스트하는 소켓 생산업체인 ISC와 리노공업도 TPU 수혜주로 주목받고 있습니다. 두 기업 모두 11월 25일 각각 0.58%, 0.63% 상승세를 보였습니다.
TPU 시장 전망과 투자 포인트
ASIC 시장의 급성장
전 세계 주문형반도체(ASIC) 시장 규모는 2024년 120억 달러에서 2027년 300억 달러로 연평균 34% 성장할 전망입니다. 생성형 AI 서비스 비용의 80% 이상을 차지하는 추론 과정에서 ASIC이 엔비디아 GPU 대비 뛰어난 가성비와 전력효율을 보이고 있습니다.
구글의 공격적인 투자 확대
구글은 제미나이 3와 나노바나나 등 자체 AI 서비스가 고성장 구간에 진입하면서 토큰 사용량이 급격히 확대되자, 설비투자(CAPEX)를 연속으로 상향 조정했습니다. 2026년 설비투자 증가폭이 2025년을 웃돌 것이라고 언급하며 TPU 출하량 확대를 예고했습니다.
엔비디아 독점 체제의 균열
엔비디아는 여전히 AI 칩 시장의 절대 강자이지만, TPU의 상용화는 주요 클라우드 기업들에게 실질적인 대안이 되고 있습니다. AI 칩 시장이 엔비디아 1강 체제에서 각 기업의 목적에 맞춘 ASIC 중심으로 다변화하는 신호탄으로 평가됩니다.
투자 시 주의사항
TPU 관련주 투자 시에는 다음 사항들을 고려해야 합니다. 첫째, 이수페타시스의 경우 최근 급등으로 밸류에이션이 높아진 상태이므로 단기 차익실현 물량 출회 가능성을 염두에 두어야 합니다. 둘째, TPU가 GPU를 완전히 대체하기보다는 특정 워크로드에서 보완재 역할을 할 것이라는 점을 이해해야 합니다.
셋째, 구글의 제미나이 3.0도 환각 현상을 완전히 해소하지 못했다는 점에서 기술적 한계가 존재합니다. 마지막으로, AI 전방 수요가 가파르게 확대되는 만큼 엔비디아와 구글의 독식 구도보다는 공존 시나리오가 더 현실적일 수 있습니다. <p> <a href=”https://www.hankyung.com”> <button class=”aros-button”>최신 증시뉴스</button> </a> </p>
결론: TPU 시대의 투자 전략
구글 TPU의 외부 판매는 AI 칩 시장의 판도를 바꿀 수 있는 중요한 변곡점입니다. 특히 이수페타시스와 같이 TPU 밸류체인에서 독보적인 위치를 차지한 기업들은 구조적 성장의 수혜를 받을 것으로 전망됩니다.
다만, 급격한 주가 상승 이후 조정 가능성을 고려하여 분할 매수 전략을 활용하고, 포트폴리오 내 비중 관리를 통해 리스크를 분산하는 것이 바람직합니다. TPU 시장의 성장은 장기적인 트렌드이므로, 단기 변동성에 흔들리지 않는 장기 투자 관점이 필요합니다.