[제 20251116-AI-01호] 2025년 11월 2주차 글로벌 반도체산업 관련 기사 분석

AI 슈퍼사이클 가속과 공급망 재편의 진실

글쓴이: 이종욱

2024년 말, 글로벌 반도체 산업은 AI 슈퍼사이클의 속도가 오히려 산업 자체의 병목과 리스크를 증폭시키는 ‘과열–재편–불균형’의 3중 구조 속으로 빠르게 진입하고 있다. HBM 공급난, 200㎜·300㎜ 라인 재편, 중국의 자립 가속, 로봇·스마트폰 시장의 기술 진화 등 주요 부문에서 상반된 움직임이 동시에 전개되며 산업 질서가 다시 쓰이는 상황이다. 다음은 주요기사의 요약문이다.

[1] AI 폭발과 함께 드러난 ‘HBM 병목’의 구조적 한계

HBM은 올해 반도체 산업을 움직인 핵심 키워드이자, 현재 가장 심각한 병목 구간이다.수요는 기하급수적으로 늘고 있으나, 생산은 물리적·공정적 제약으로 인해 속도를 내기 어렵다. 그 이유는 TSV 적층 구조의 수율 저하, 발열·신호 간섭으로 인한 장시간 번인·검증, 첨단 패키징 장비 부족, DRAM 병행 생산 라인 구조 라는 네 가지가 동시에 목을 조이며, 특히 다이 면적이 일반 D램의 2.5배에 달해 같은 확장 속도를 내려면 설비·재료를 2.5배 투입해야 하는 비경제성이 HBM 공급의 근본적 제약으로 작동한다.

HBM4는 난도가 더 높다. I/O 증가와 TSV·범프 미세화로 결함 가능성이 급증해 실사용 칩 수가 더 줄어드는 구조다. 이 때문에 수율을 위해 웨이퍼 ‘여유 공간’을 더 확보해야 하는 역설적인 상황도 발생하고 있다.

삼성 평택·하이닉스 청주의 신규 라인은 HBM4 준비에 돌입했지만, 장비 반입–공정 안정–수율 검증까지 최소 6개월~1년이 필요하다. TSV·패키징 장비의 글로벌 생산능력 자체가 부족해 HBM 부족은 최소 2025년까지 구조적으로 지속될 가능성이 높다. 결론적으로 ‘AI 속도’는 빠르지만 ‘HBM 속도’는 따라가지 못하는 불일치가 2025~2026년 산업 전반의 최대 리스크.

[2] 파운드리 판도 변화: 200㎜ 축소 → 300㎜ 집중, 그 틈을 메우는 DB하이텍

삼성전자와 TSMC는 200㎜ 생산 비중을 줄이고 300㎜ 최첨단으로 자원을 집중하는 전략을 본격화하고 있다. TSMC는 신추 팹5를 최적화하고, 삼성도 기흥 200㎜ 라인 생산능력을 줄이는 추세다. 이 공백을 DB하이텍이 빠르게 흡수하고 있다.특히 전력반도체·DDI·PMIC 수요가 꾸준하고, 내년 4분기부터 SiC·GaN 파운드리를 본격화하며 200㎜ 특화 생태계의 ‘허브’ 역할을 강화하고 있다. 한편, 중국의 저가 웨이퍼 공세는 대형 파운드리의 200㎜ 철수 속도를 더 빠르게 만들고 있으며, 결과적으로 200㎜ 시장은 ‘특화 경쟁’, 300㎜ 시장은 ‘첨단 우위 경쟁’이라는 분리 구조가 굳어지고 있다.

[3] 스마트폰 AP 시장의 승자는 퀄컴–TSMC: AI가 만든 초미세화 대전환

2025년 스마트폰 SoC 출하의 절반이 2~5nm로 전환될 것이라는 전망은, 모바일 AP 시장이 사실상 초미세 공정 독식 구도로 재편되고 있음을 의미한다. 따라서 향후 2026년 전후 SoC의 60%가 첨단공정으로 이동, 출하 점유율은 퀄컴이 40%에 접근, 제조는 TSMC가 절대적 우위 확보 등이 예상된다.

삼성 파운드리는 3nm 이하 수율 이슈로 주도권 확보에 어려움을 겪고 있으나, 기술 투자와 공정 안정성 확보 속도에 따라 ‘중기 반등 가능성’은 남아 있다. 국내 시장에서는 엑시노스 차세대 라인이 존재하지만, 첨단 AP 시장에서 영향력 회복까지는 분명히 시간이 필요하다.

[4] 낸드 시장의 반전: AI 덕분에 찾아온 ‘예상 밖의 훈풍’

AI 데이터센터, eSSD 수요가 급증하며 낸드 시장에도 공급 부족 및 가격 상승 흐름이 시작됐다. 현재 나타나고 있는 시장 상황은

512Gb TLC 현물가 2주 만에 14% 이상 급등, 주요 제조사 일부는 계약 단가를 최대 50%까지 인상, 삼성·SK는 내년 메모리 물량 ‘완판’을 언급, 그리고 2027년까지 수요 요청도 증가 등이 나타나고 있다.

차세대 낸드 경쟁도 본격화됐다.삼성은 HBF(Higher Bandwidth Flash) 개념을 선제 제시했고, 시안 공정도 176단→286단(V9)으로 고도화한다.하이닉스는 샌디스크와 함께 HBF 표준화를 추진하며 AI 시대의 ‘스토리지 병목’ 해소 전략을 가속 중이다. 결론적으로 HBF는 장기적으로 일부 AI 워크로드에서 HBM을 보완하거나 대체하는 ‘제2의 AI 메모리’가 될 가능성도 존재한다고 볼 수 있다.

[5] 중국의 메모리·AI칩 자립 가속: YMTC·바이두·화웨이의 동시 질주

중국은 미국 규제 속에서도 반도체 자립 전략을 전면적으로 확대하고 있다. 예를 들어, YMTC는 2027년 가동 목표로 3D 낸드 3공장 착공하였으며, 국산 장비·보조금 투입을 병행하며 D램 및 HBM 진출도 검토 중이다. 바이두는 자체 AI칩 M100·M300 공개하고, 2025년 ‘톈츠256/512’ 클러스터를 구축하였으며 2030년 ‘슈퍼노드’ 구축 계획까지 내놓으며 장기적 AI 인프라 자립을 천명했다. 그리고 중국 정부는 AI칩 부족 심화 대응 위해 SMIC 생산분 배분 개입하고 화웨이에 우선 공급시키며 산업 정책적 의도를 노골적으로 드러내고 있다. 즉, 중국의 방향성은 명확하다: ‘칩 국산화 + 에너지 인프라 우위’로 미국·한국·대만을 장기적으로 압박.

[6] 반도체가 아니라 ‘전력’이 AI 경쟁의 핵심 변수로 부상

미국·유럽·한국이 AI 데이터센터 확장에 어려움을 겪는 가장 현실적인 요인은 전력 부족과 전기요금 급등이다.반면 중국은 세계 최대 규모의 태양광·풍력 인프라와 저렴한 전기요금으로 AI 학습·추론의 ‘운영 비용 우위’를 확보하고 있다. 엔비디아 GPU는 여전히 성능 우위지만, 전력 인프라와 비용 측면에서는 중국이 경쟁력을 확대하고 있다. 이러한 추세는 ‘칩 전쟁’이 ‘전력 전쟁’ 단계로 진입했다는 점은 산업 전략의 패러다임 전환을 의미한다.

[7] 휴머노이드 시대 개막: 로봇 한 대당 반도체 5,000개

휴머노이드 로봇은 차세대 AI 반도체 수요를 폭발적으로 증가시킬 메가트렌드다. 현재 가시화 되고 있는 추세는 다음과 같다; 테슬라: 옵티머스 양산 추진, TSMC·삼성과 AI칩 협력 강화, 2030년 가정용 보급 본격화, 2040년 8백만대 → 2050년 6천3백만대로 시장 확대 전망, 로봇용 반도체 시장은 2030년 412억 달러 예상 등이다.

웨이저쟈 TSMC CEO는 이미 로봇용 주문이 매출에 반영되고 있다고 밝히며 장기 성장 동력의 현실화를 강조했다.

[8] ‘AI 슈퍼사이클 2026년 정점’ 논쟁: 기회이자 버블 가능성

장비업계는 이미 호황 국면에 진입했다.ASML·도쿄일렉트론 등은 사상 최고 수요를 기록 중이며, 2026년 전후 슈퍼사이클 정점론이 힘을 얻고 있다. 그러나 이 전망은 몇 가지 전제 조건을 갖는다. 즉, AI 데이터센터 투자 지속, HBM·첨단 공정 수율 안정, 미국·중국 규제 리스크 관리, 그리고 레거시 반도체 시장의 급격한 침체 방지 등이다. 이 네가지 중에서 하나라도 충족되지 않으면 ‘테크 버블 2.0’ 논란이 현실화될 수 있다.

결론적으로,

2025년 11월 2주차 글로벌 반도체산업과 관련된 기사를 분석해서 볼 때, 2024년 말 반도체 산업을 지배하는 3대 키워드는 다음과 같다; 첫째, AI 슈퍼사이클의 속도가 반도체 공급 능력의 속도 보다 크다. 이로 인해 HBM·전력·첨단공정 모두 ‘물리적 한계’가 드러나는 국면이다. 둘째, 중국은 칩·전력·시장 3대 요소를 모두 자립화하며 전략적 우위 확보하고 있으며, 미국의 제재가 오히려 장기 자립을 가속화시키고 있다. 셋째, 로봇·AI·모바일·메모리 시장이 동시 호황을 만들며 수요는 장기적으로 확대하고 있으며, 중장기적으로는 가장 강력한 성장 사이클 진입 전망 등이다.