TL;DR
· JP모건의 공급망 점검 결과, TSMC의 CoWoS 예측이 상향 조정되어 2028년 말 월 생산량이 약 22만 장에 이를 전망입니다.
· 엔비디아, AMD 및 클라우드 업체의 자체 칩이 모두 고급 패키징을 선점하고 있어, 2027년부터 2028년까지 공급 부족률이 여전히 약 20%에 달할 수 있습니다.
· 관련 출하량, 패키징 로드맵 및 고객 배분은 대부분 모델 가정에 기반하며, CoPoS, EMIB-T 및 아웃소싱 패키징 테스트의 수율에는 여전히 변수가 있습니다.

JP모건의 최신 공급망 점검에서 TSMC의 CoWoS 생산 능력 예측이 계속 상향 조정되었지만, 핵심 판단은 "부족 현상이 곧 끝난다"는 것이 아니라 "생산 능력은 빠르게 확장되지만, 수요는 더 빠르게 증가한다"는 것입니다. 해당 기관의 모델에 따르면, 2027년부터 2028년까지 고급 패키징의 공급 부족률은 여전히 약 20%를 유지할 수 있습니다.

이 문제가 중요한 이유는 AI 칩이 단순히 GPU를 제작하는 것만으로는 공급이 완료되지 않기 때문입니다. 고급 GPU, AI CPU, ASIC 및 HBM은 동일한 패키지 내에서 고속으로 상호 연결되어야 하며, CoWoS는 그중 가장 중요한 고급 패키징 솔루션 중 하나입니다. 엔비디아, AMD, 구글, 아마존 등 기업의 AI 하드웨어 대부분이 이 단계를 피할 수 없습니다.

TSMC의 공식 공개 자료에 따르면, 회사는 CoWoS, SoIC 등 고급 패키징 생산 능력을 지속적으로 확장하고 있으며, CoWoS 생산 능력은 2022년부터 2027년까지 연평균 성장률이 80%를 초과한다고 밝혔습니다. 그러나 연간 월 생산량, 고객 배분, 수율 및 부족 비율은 TSMC가 공식적으로 공개하지 않았으며, 현재 시장은 주로 증권사의 공급망 점검 및 제3자 추정에 의존하고 있습니다.

생산 능력이 약 22만 장으로 상향 조정되었지만, 왜 여전히 부족한가

이번 JP모건의 공급망 점검에서 가장 직접적인 수치는 TSMC 자체 CoWoS 월 생산 능력 예측입니다: 2026년 말 약 11.5만 장, 2027년 약 19만 장, 2028년 말 약 22만~22.5만 장입니다.

공개된 2차 전달 내용에는 약간의 차이가 있습니다. 일부 보도에 따르면, JP모건이 이전에 제시한 2027년 말 예측은 월 17.5만 장, 2028년 말 약 22만 장이었습니다. 이러한 수치는 TSMC의 공식 공개 사항이 아니므로, 확정된 생산 능력 약속보다는 공급망 모델의 "상향 시나리오"로 이해하는 것이 적절합니다.

아웃소싱 패키징 테스트 업체들도 자리를 채우고 있습니다. Amkor, ASE 등 OSAT의 CoWoS 유사 생산 능력은 2026년 말 약 1.2만~1.5만 장/월에서 2028년 말 약 8.5만 장/월로 증가할 것으로 예상됩니다. TSMC 내부 자원도 CoWoS로 쏠리고 있으며, 일부 원래 SoIC에 할당된 생산 능력 계획이 CoWoS를 지원하기 위해 전환되고 있습니다.

CoWoS 생산 능력 확대 추세: TSMC의 월 생산량이 2026년 약 11만 5천 장에서 2028년 약 22만~22만 5천 장으로 증가하며, 비(非) TSMC 생산 능력도 동시에 상향 조정됩니다.

하지만 문제는 AI 칩이 패키징에 소모하는 양도 커지고 있다는 점입니다. 고급 AI 가속기, AI CPU, 맞춤형 ASIC 모두 패키징 사용량을 늘리고 있으며, 일부 칩 설계 면적이 더 커져 단일 제품에 더 많은 웨이퍼와 패키징 리소스가 필요합니다. 즉, 생산 라인은 확장되지만, 단일 칩이 '소비하는' 생산 능력도 증가하고 있습니다.

이 약 20%의 공백 판단은 시장의 합의가 아닙니다. TrendForce는 6월에 CoWoS 수급 공백이 20%에서 2026년 말 약 10%로 좁혀질 수 있으며, 2026년 TSMC의 월 생산 능력이 12만~14만 장, OSAT가 월 5만~6만 장 추가될 것으로 추정한 바 있습니다. 두 판단의 차이는 주로 수요 상승 속도와 외부 생산 능력이 원활하게 사용 가능한 공급으로 전환될 수 있는지에 대한 가정의 차이에서 비롯됩니다.

엔비디아가 여전히 최대 고객, CPU도 대기열에 합류

JP모건 모델에서 엔비디아는 여전히 CoWoS 수요의 최대 원천입니다. 2028년까지 엔비디아의 연간 CoWoS 수요는 약 173만 5천 장에 달하며, 2027년 대비 크게 증가할 전망입니다.

이 수요는 차세대 GPU뿐만 아니라 Vera, Rosa 등 AI CPU, LPU, Spectrum-X CPO 제품도 포함합니다. 모델 가정에서 엔비디아의 가속기와 CPO 제품은 주로 CoWoS-L을 사용하고, CPU와 LPU는 CoWoS-R을 더 많이 사용하며, TSMC, Amkor, ASE가 함께 분담합니다.

이것이 핵심 변화입니다. 과거 AI 서버를 논할 때는 'GPU + HBM'을 떠올리기 쉬웠지만, 이제 CPU 측에서도 더 높은 메모리 대역폭, 더 복잡한 상호 연결, 더 높은 시스템 효율성이 필요해지면서 AI CPU 자체도 고급 패키징 생산 능력을 소비하게 됩니다.

Feynman 관련 설계는 아직 완전히 확정되지 않았습니다. 현재 공급망 모델은 이를 명확히 CoPoS를 채택한 것으로 간주하지 않으며, 단기적으로는 여전히 CoWoS-L에 일부 SoIC 로직 적층을 더한 형태가 주를 이룰 가능성이 높습니다. 향후 새로운 패키징 경로가 등장하더라도 2027~2028년 주력 AI 제품은 CoWoS를 우회하기 어렵습니다.

AMD, TPU, Trainium까지 함께 확보 경쟁, 부족 현상은 엔비디아만의 문제가 아니다

엔비디아만 주목하면 이번 첨단 패키징 공급 부족의 범위를 과소평가할 수 있다. AMD, 구글 TPU, 아마존 Trainium 역시 CoWoS 또는 이와 유사한 첨단 패키징에 대한 수요를 늘리고 있다.

AMD는 서버 CPU와 AI 가속기 양쪽에서 압박을 받고 있다. Venice 서버 CPU, MI450, MI500 등 제품들은 모델에서 더 많은 첨단 패키징 리소스를 필요로 하며, 특히 MI500은 패키징 크기가 더 커 단위 제품당 웨이퍼 및 패키징 생산 능력 소모가 더 높다. AMD의 전체 웨이퍼 레벨 팬아웃 수요는 2027~2028년에도 계속 증가할 것으로 예상되지만, 실제 충족률은 50~60%에 그칠 가능성이 있다.

구글 TPU 역시 상향 조정되고 있다. 2027년 TPU 총 출하량 전망이 상향되었으며, 미디어텍이 참여한 v8 시리즈가 주요 증가분을 차지하고, 2028년에는 v9 제품 주기에 진입할 예정이다. 일부 후속 TPU 프로젝트는 Intel EMIB-T 패키징으로 전환될 가능성이 있지만, 이 대체 경로는 여전히 기판 공급과 수율 제한에 직면해 있다.

아마존 Trainium 역시 가속화되고 있다. Trainium3의 라이프사이클 수요가 상향 조정되었으며, 일부 주문은 Marvell로 분산될 수 있다. Trainium4는 2028년에 생산량이 증가할 것으로 예상되며, 3D SoIC 로직 스태킹 및 다양한 인터커넥트 방안이 도입될 예정이다. 관련 출하량과 패키징 경로는 여전히 모델 가정에 기반하며, 최종적으로는 고객의 설계 확정과 양산 일정에 달려 있다.

이는 TSMC의 첨단 패키징 생산 능력이 상향 조정된 후에도 시장이 여전히 부족을 우려하는 이유를 설명한다. 수요는 더 이상 엔비디아 GPU 한 라인에만 집중되지 않으며, 클라우드 업체의 자체 개발 칩, AI CPU 및 더 복잡한 패키징 구조가 함께 생산 능력 소모를 증가시키고 있다.

목표 주가 3100 대만 달러, 패키징 공급 부족 지속에 베팅

JP모건은 TSMC에 대해 '비중 확대' 등급을 유지하며, 2027년 6월 목표 주가를 3100 대만 달러로 제시했다. 이는 약 20배의 12개월 선행 주가수익비율에 해당한다. 동 기관은 TSMC의 데이터센터 AI 사업 성장률 가정도 상향 조정하여, 2024~2029년 연평균 성장률이 약 69%에 이를 것으로 예상했다.

이 목표 주가의 근거는 CoWoS 가격 인상뿐만 아니라, 첨단 공정, 패키징 생산 능력 및 AI 고객 주문이 함께 수익 가시성을 높이고 있기 때문이다. 2026~2028년, TSMC의 전체 CoWoS 소비량은 각각 연간 약 124만, 238만, 263만 장에 이를 것으로 예상되며, 엔비디아가 가장 큰 비중을 차지하고 AMD와 브로드컴/TPU가 더 많은 증가분을 기여할 것이다.

CoWoS 고객 구성 변화: 총 소비량이 2023년 약 13.4만 장/년에서 2027년 약 238만 장/년으로 증가하며, 엔비디아가 여전히 주요 점유율을 차지하고 있습니다.

하지만 이 평가 수치들이 가장 주목해야 할 부분은 아닙니다. 더 직접적인 신호는 AI 인프라 확장이 TSMC의 고급 패키징을 공급 병목 지점으로 밀어넣고 있다는 점입니다. 고급 AI 칩 기업들에게 첨단 공정 생산 능력을 확보하는 것만으로는 충분하지 않으며, 충분한 CoWoS를 확보할 수 있는지 여부가 납기 리듬을 결정할 수도 있습니다.

대체 경로가 아직 원활하지 않아, 2028년 이후에도 변수 존재

이번 상향 조정에도 명확한 한계가 있습니다: 많은 수치가 모델 가정에 기반하며, 이미 확정된 사항은 아닙니다.

CoPoS는 여전히 엔지니어링 테스트 단계에 있습니다. 현재 일정은 2028년 초 리스크 생산, 2029년 양산을 목표로 하지만, 리스크 생산이 곧 고객 제품이 예정대로 대량 생산된다는 의미는 아닙니다. 엔비디아의 Feynman 등 미래 제품이 CoPoS를 도입할지 여부는 최종 설계 선택에 달려 있습니다.

그림 설명: TSMC SoIC 생산 능력은 2028년에 크게 가속화될 것으로 예상됩니다.

OSAT 확장도 동등한 대체는 아닙니다. 외주 패키징 및 테스트 업체가 일부 CoWoS 유사 생산 능력을 분담할 수 있지만, 기판 수율, 고객 인증, 장비 도입 및 생산 우선순위가 실제 가용량에 영향을 미칩니다. AMD 등 고객의 충족률 가정이 낮은 것은 외부 생산 능력이 즉시 격차를 메울 수 없음을 시사합니다.

Intel EMIB-T는 또 다른 잠재적 대체 방안입니다. 제3자 추정에 따르면 EMIB-T 비용이 CoWoS-L보다 낮을 수 있으며, 일부 TPU 프로젝트는 이 경로로 전환을 고려할 수 있습니다. 그러나 비용 우위가 실현될지는 기판 공급, 수율 및 대량 생산 경험에 달려 있습니다.

따라서 이번 공급망 점검의 진정한 결론은 "TSMC의 생산 능력 확장이 충분히 빠르다"가 아니라, AI 칩이 더 크고, 더 복잡하며, 더 다양해지고 있다는 점입니다. TSMC와 외주 패키징 업체 모두 생산 능력 확장을 가속화하고 있지만, CoPoS, EMIB-T 및 OSAT 생산 능력이 안정적으로 대량 생산되기 전까지 고급 패키징은 여전히 2027년부터 2028년까지의 고급 AI 하드웨어 납기를 병목 현상으로 막을 수 있습니다.

BlockBeats 공식 커뮤니티에 참여하세요:

Telegram 구독 그룹：https://t.me/theblockbeats

Telegram 토론 그룹：https://t.me/BlockBeats_App

Twitter 공식 계정：https://twitter.com/BlockBeatsAsia