TL;DR
· 美銀은 글로벌 서버 CPU 반도체 제조 시장이 2025년 150억 달러에서 2028년 490억 달러로 성장할 것으로 전망했다.
· 핵심 변화는 CPU 제조 아웃소싱 비율이 2025년 52%에서 2028년 71%로 상승하며, 첨단 공정, 첨단 패키징 및 테스트 수요가 동시에 증가하는 것이다.
· TSMC와 ASE가 가장 직접적인 수혜를 입겠지만, 주문 실현은 여전히 AI 자본 지출, 클라우드 업체의 자체 CPU 출시 및 Intel의 생산 능력 변화에 달려 있다.

美銀증권은 최근 서버 CPU를 AI 공급망 확장 논리에 다시 포함시키고, TSMC, ASE, Kinik 등 아시아 반도체 공급망 기업들의 목표 주가를 상향 조정했다.

이번 상향 조정에서 가장 눈에 띄는 수치는 다음과 같다: 美銀 추산에 따르면, 글로벌 서버 CPU 관련 반도체 제조 시장 규모는 2025년 150억 달러에서 2028년 490억 달러로 증가할 것으로 예상된다. 같은 기간 CPU 제조 아웃소싱 비율은 52%에서 71%로 상승할 전망이다. 즉, 과거 Intel의 내부 생산 능력이 주로 담당했던 서버 CPU 제조가 외부 파운드리, 패키징, 테스트 및 소모품 체계로 계속 이동하고 있는 것이다.

이는 GPU 수요 둔화에 베팅하는 것이 아니라, AI 컴퓨팅 수요의 확산을 논의하는 것이다. 지난 2년간 시장은 GPU, HBM 및 고속 네트워크 칩에 더 주목해 왔다. 그러나 AI가 트레이닝에서 추론으로 전환되고, 특히 에이전트 AI 애플리케이션이 확장됨에 따라 CPU는 더 많은 작업 스케줄링, 제어 평면, 데이터 전처리, 네트워크 I/O, 메모리 액세스 및 시스템 서비스를 담당해야 한다. AI 서버는 더 많은 가속 칩뿐만 아니라 전체 시스템을 유지하기 위한 더 강력한 CPU도 필요로 한다.

글로벌 서버 CPU 제조 TAM이 2025년 150억 달러에서 2028년 490억 달러로 증가하고, 아웃소싱 비율은 52%에서 71%로 상승한다.

490억 달러 기회, CPU 제조 아웃소싱에 달려 있다

서버 CPU는 과거 AI 공급망에서 가장 주목받는 부분이 아니었다. GPU와 ASIC이 시장의 대부분 관심을 차지했으며, CPU는 AI 서버에서 보조 칩으로 더 많이 여겨졌다.

美銀의 판단은 한 걸음 더 나아간다: 2030년까지 글로벌 서버 CPU 시장 TAM은 2025년 약 350억 달러에서 1700억 달러 이상으로 증가할 수 있으며, AI 서버 CPU의 비중은 2030년에 80%를 초과할 가능성이 있다. 이러한 장기 전망은 여전히 보고서 모델 가정에 의존하지만, 美銀이 CPU 제조를 기존 서버 사이클에서 분리하여 별도로 분석하는 이유를 설명해 준다.

이러한 변화 뒤에는 두 가지 주요 요인이 있습니다.

첫째, AI 추론 및 에이전트형 AI 워크로드가 증가하면서 서버 CPU의 중요성이 높아지고 있습니다. 학습 단계에서는 병목 현상이 주로 GPU 클러스터와 고속 상호 연결에 집중되지만, 대규모 온라인 추론 단계로 접어들면 CPU가 더 많은 시스템 수준 작업을 처리해야 합니다. x86이든 Arm 방식이든, 클라우드 업체가 AI 서비스를 더 큰 규모로 배포하게 되면 CPU는 더 이상 단순한 보조 역할에 머물기 어렵습니다.

둘째, 제조 공정의 아웃소싱이 계속되고 있습니다. 과거 서버 CPU는 오랫동안 Intel의 IDM 방식이 주도하여 외부 위탁 생산 비중이 낮았습니다. AMD가 TSMC의 첨단 공정으로 전환하면서 이러한 구도는 이미 변화하기 시작했습니다. AMD Venice, 엔비디아 Vera, Google Axion, AWS Graviton, Microsoft Cobalt 등의 솔루션이 계속해서 물량을 확대한다면, 더 많은 CPU 웨이퍼, 첨단 패키징 및 테스트 주문이 아시아 공급망으로 유입될 것입니다.

뱅크오브아메리카(BofA) 추산에 따르면, 서버 CPU 프론트엔드 위탁 생산 TAM(총시장규모)은 2025년 58억 달러에서 2028년 248억 달러로 증가하고, 백엔드 패키징 및 테스트 TAM은 19억 달러에서 96억 달러로 증가할 수 있습니다. 490억 달러 규모의 전체 제조 기회 중에서 실제로 증분을 가져오는 것은 추상적인 AI 열풍이 아니라, 더 큰 비중의 CPU 제조 공정이 외부 공급망으로 진입하는 데 있습니다.

TSMC, 첨단 공정 증분 수혜… 3nm 및 2nm 증설 압력 가중

TSMC는 이 흐름에서 가장 직접적인 수혜자입니다.

BofA는 TSMC의 목표 주가를 2,560 대만 달러에서 3,060 대만 달러로, ADR 목표 주가는 490 달러에서 590 달러로 상향 조정하고 매수 의견을 유지했습니다. 이러한 조정을 뒷받침하는 핵심 요인은 서버 CPU의 5nm 및 그 이하 첨단 공정 소모량 증가입니다.

보고서는 서버 CPU 관련 웨이퍼 수요가 2025년 월 약 1만 6천 장에서 2028년 월 약 5만 장으로 증가할 것으로 예상했습니다. 2028년까지 서버 CPU는 TSMC 프론트엔드 매출의 12%를 차지할 수 있으며, 이는 2025년의 6%에서 증가한 수치입니다. 첨단 웨이퍼 수요에서 차지하는 비중도 6%에서 13%로 상승할 것으로 보입니다.

이는 TSMC의 첨단 공정 증설 압력을 더욱 높일 것입니다. 보고서는 TSMC의 5nm 및 그 이하 노드 가동률이 90% 이상을 유지하고, 고성능 컴퓨팅 수요의 핵심 노드인 3nm는 지속적인 증설에도 불구하고 가동률이 거의 풀 가동에 가까울 것으로 가정했습니다. BofA는 TSMC의 2027년 자본 지출이 750억~800억 달러에 달할 수 있으며, 3nm, 2nm는 물론 CoWoS, SoIC 등 첨단 패키징 역량에 중점적으로 투자될 것으로 예상했습니다.

구분해야 할 점은, TSMC 공식적으로 현재 확인 가능한 2026년 자본 지출 가이던스는 약 520억~560억 달러이며, 2027년 750억~800억 달러는 뱅크오브아메리카(BofA)의 예측일 뿐, 회사 공식 가이던스가 아니라는 점입니다.

이러한 가정이 현실화된다면, 첨단 공정의 수급 긴축이 TSMC의 가격 결정력을 계속 뒷받침할 수 있습니다. 하지만 생산 능력 확장이 단순히 매출 증가만 가져오는 것은 아닙니다. 3nm, 2nm 및 첨단 패키징 모두 대규모 자본 지출이 필요하며, 이후에는 가동률, 수율, 감가상각 부담 및 매출 총이익률이 따라잡을 수 있을지 지켜봐야 합니다.

후공정 패키징 및 테스트도 긴축, ASE 점유율 상향 전망

서버 CPU 제조 기회는 파운드리(위탁 생산)에만 국한되지 않으며, 후공정 패키징 및 테스트도 이번 상향 조정에 포함됩니다.

BofA 추산에 따르면, 서버 CPU 후공정 패키징 및 테스트 TAM(총시장규모)은 2025년 19억 달러에서 2028년 96억 달러로 증가할 수 있으며, 주요 OSAT(반도체 후공정 전문 업체)의 첨단 후공정 사업에서 차지하는 비중은 2025년 11%에서 2028년 24%로 상승할 것입니다. 이면에는 칩렛(Chiplet) 아키텍처, 더 높은 신뢰성 요구 사항, 그리고 데이터센터 테스트 주기 연장이 자리 잡고 있습니다.

ASE(日月光)는 또 다른 직접적인 수혜선이 되고 있습니다. BofA는 ASE의 목표 주가를 대만 달러 550원에서 750원으로 상향 조정하고 매수 의견을 유지했습니다. 서버 CPU에 대한 CoWoS, SoIC 및 기타 첨단 패키징 수요가 증가함에 따라, 보고서는 ASE가 관련 시장에서 차지하는 점유율이 2025년 10%에서 2028년 24%로 상승할 것으로 예상하는 반면, TSMC는 약 63%의 점유율을 유지할 것으로 전망됩니다.

CoWoS 생산 능력은 여전히 단기적인 제약 요소 중 하나입니다. 보고서는 2025년부터 2028년까지 CoWoS 생산 능력이 연평균 54% 성장해야 GPU, ASIC 및 차세대 서버 CPU의 공동 수요를 충족할 수 있을 것으로 추산합니다. CPU가 더 복잡한 패키징 방식을 채택하기 시작하면서, 후공정 생산 능력 부족은 더 이상 GPU 공급망만의 문제가 아닙니다.

테스트 단계도 확대될 것입니다. 서버 CPU의 웨이퍼 레벨 프로빙, 최종 테스트, 번인(Burn-in) 및 시스템 레벨 테스트 시간이 더 길어지면서, KYEC(京元電子)와 같은 테스트 업체는 더 복잡한 CPU 검증 프로세스로부터 혜택을 볼 수 있습니다. GUC(創意電子)와 같은 설계 서비스 회사도 클라우드 업체의 자체 CPU 프로젝트로부터 수혜를 입을 가능성이 있습니다. 다만, KYEC, GUC 등의 회사 매출 비중 예측은 현재 원본 보고서 모델에 더 크게 의존하고 있으며, 공개적인 교차 검증이 충분하지 않아 공급망 탄력성에 대한 시나리오 가정으로 보는 것이 더 적합합니다.

목표가 상향 이후, 주문이 생산 능력에 반영되기까지 기다려야 한다

TSMC와 ASE 외에도, 원 보고서는 Kinik, Chroma, Hon Precision, GPTC 등 공급망 기업들의 목표가 조정을 나열했다. 공통된 논리는 서버 CPU 제조, 패키징, 테스트 및 장비 재료 수요가 외부 공급망으로 확산되고 있다는 점이다.

아시아 CPU 공급망 밸류에이션 및 목표가 조정, 예를 들어 TSMC 2560위안에서 3060위안으로 상향, ASE 550위안에서 750위안으로 상향, Kinik 500위안에서 800위안으로 상향.

하지만 목표가 상향이 주문이 완전히 실현되었음을 의미하지는 않는다.

첫 번째 관문은 AI 자본 지출이다. 서버 CPU 수요가 증가하는 것은 클라우드 제공업체와 AI 서비스 제공업체가 추론 인프라를 계속 확장하는 데 의존한다. AI 투자 속도가 느려지면 CPU, 고급 패키징 및 테스트 수요가 모두 영향을 받을 수 있다.

두 번째 관문은 자체 개발 CPU의 양산 속도이다. Google Axion, AWS Graviton, Microsoft Cobalt 등의 Arm 솔루션은 외부 제조 기회를 확실히 늘렸지만, 설계, 검증에서 대규모 배포까지 시간이 필요하다. 고객 계획이 명확하더라도 실제로 웨이퍼, 패키징 및 테스트 수익으로 전환되려면 물량 증가 속도의 검증을 거쳐야 한다.

세 번째 관문은 Intel의 내부 생산 능력 변화이다. BofA의 추정은 아웃소싱 제조 비율이 계속 증가한다는 전제에 기반한다. Intel의 첨단 공정 개발이 순조롭게 진행되거나 일부 CPU 주문이 내부 제조로 회귀하면, 외부 파운드리 및 패키징·테스트 시장의 확장 속도는 보고서 시나리오보다 낮을 수 있다.

이 보고서에서 가장 주목할 점은 'AI 산업 체인이 전반적으로 혜택을 본다'는 광범위한 판단이 아니라, 더 구체적인 변화다: 에이전트 AI가 서버 CPU를 다시 제조 확장 논의로 끌어올렸고, 아웃소싱 제조 비율이 TSMC, ASE 등 공급망 기업의 목표가 상향의 중요한 전제가 되었다는 점이다.

앞으로 실제로 실현되어야 할 것은 이러한 CPU 주문이 지속적으로 웨이퍼, 고급 패키징, 테스트 및 소모품 수요로 전환될 수 있는지 여부다. AI 생산 능력 경쟁은 더 이상 GPU에만 국한되지 않고, CPU 뒤에 있는 제조 체인으로 확대되기 시작했다.

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