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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 연초 인공지능(AI) 대장주 엔비디아(NVDA)가 약세 흐름을 타는 사이 세계 최대 파운드리 업체 대만 TSMC(TSMC)가 AI 칩의 판돈을 흡수하는 모양새다.

대만 타이베이 증시에서 TSMC 주가는 연초 이후 10% 이상 뛰었고, 최근 1년 사이 56% 랠리했다. 뉴욕증시에서도 업체의 주가는 같은 기간 각각 7%와 56% 선에서 오름세를 나타냈다. 반면 나스닥 시장에서 거래되는 엔비디아는 연초 이후 1% 선에서 하락했고, 1년 사이 32% 상승하며 TSMC에 밀렸다.

업계에 따르면 시가총액 1조달러를 웃도는 상장 기업은 11개로, 이 중 9개 종목이 IT 섹터에 해당하고 3개 종목이 반도체 업체다. 엔비디아와 브로드컴, TSMC가 주인공들이다. 시장 전문가들은 반도체 칩이 AI 기반을 지탱하는 핵심 기둥이라고 주장하며 이들 '1조 클럽' 종목들 가운데 안전한 투자처로 TSMC를 지목한다.

TSMC는 AI 시대 '파운드리 제국'의 중심에 선 기업으로, 선단 공정과 고객 기반, 가격 결정력이 결합된 구조적 성장주의 전형으로 평가된다. AI 데이터센터 설비투자와 고성능 칩 수요가 2028년까지 기하급수적으로 늘어날 것이라는 전망이 확산되면서 2026년 이후에도 두 자릿수 고성장과 높은 수익성을 유지할 것이라는 기대가 월가와 글로벌 IB 리포트에서 공통적으로 제시되고 있다.

다만 트럼프 행정부의 리쇼어링 및 관세 카드와 미·중 기술 패권 경쟁, 대만 해협을 둘러싼 지정학적 긴장은 중장기 밸류에이션 디스카운트 요인으로 남아 있다. TSMC가 추진하는 공격적인 글로벌 분산투자 전략이 이 리스크를 어느 정도 상쇄할 수 있을 것인가에 월가는 신경을 곤두세우는 모습이다.

TSMC는 설계와 제조를 분리한 파운드리(위탁생산) 모델에 집중하는 세계 최대 반도체 제조 기업이며, 매출 기준 글로벌 파운드리 시장의 약 65~70%를 차지하는 절대 강자로 자리 잡았다. 트렌드포스와 시장조사 기관 자료에 따르면 2024년 4분기 TSMC의 파운드리 시장 점유율은 약 65% 수준이었고, 2025년 들어서는 70%에 근접하는 수준으로 경쟁사와의 격차가 더 벌어졌다는 분석도 제시된다.

TSMC의 매출 구조를 보면 스마트폰용 애플리케이션 프로세서와 고성능 컴퓨팅(HPC·GPU·CPU), 차량용 반도체, 사물인터넷(IoT) 칩, 데이터센터 및 네트워킹용 칩 등이 핵심 축을 이룬다. 이 가운데 특히 AI 서버와 HPC용 선단 공정이 최근 성장의 중심축으로 부상하고 있다.

엔비디아와 AMD(AMD), 브로드컴, 퀄컴(QCOM), 미디어텍 등 주요 팹리스 반도체 업체는 물론이고 애플(AAPL)과 알파벳(GOOGL), 테슬라(TSLA) 같은 빅테크 및 완성차 업체들도 5나노미터 이하 선단 공정에서 TSMC에 크게 의존하는 구조가 형성되어 있다.

다시 말해, TSMC는 소수의 고객에 과도하게 의존하지 않으면서도 업계 핵심 고객들을 모두 포섭, '고객 다변화된 초대형 단일 공급자'라는 독특한 위치를 점한 셈이다. 이러한 사업 모델과 공급망 지위는 대규모 설비투자와 고집적 공정 기술, 안정적인 수율 관리 능력과 결합되면서 많은 설계사들이 자체 생산을 포기하고 파운드리로 전환하도록 만든 산업 구조 재편의 핵심 동인으로 작용했다.

TSMC의 가장 강력한 경제적 해자는 규모의 경제와 수율 및 신뢰성에서 비롯된다. 트렌드포스 자료에 따르면 TSMC의 파운드리 매출은 삼성 파운드리와 글로벌파운드리스, SMIC 등 상위 경쟁사들을 모두 합한 것보다도 많다는 평가가 나올 정도로 압도적인 수준에 이르렀다.

7나노미터 이하 선단 공정에서는 사실상 TSMC와 삼성의 양자 구도를 보이지만 수율과 생산 안정성 측면에서는 TSMC가 확실한 우위를 보이면서 애플과 엔비디아, AMD 같은 핵심 고객들이 대부분 TSMC에 몰리는 상황이 고착되고 있다.

TSMC는 5나노와 3나노 공정에서 안정적인 대량 양산 체제를 구축한 유일한 파운드리로 꼽히며, 7나노 이하 공정에서 발생하는 매출이 전체 매출의 70% 이상을 차지하고 있는 것으로 알려져 있다.

선단 공정 비중이 높다는 사실은 단순히 기술적 '이미지'에 그치지 않고, 웨이퍼 평균판매단가(ASP)와 마진, 그리고 고객 '락인(lock-in)' 효과를 강화하는 요인으로 직결된다. 이러한 구조 덕분에 TSMC는 설계사들이 가격 협상에서 우위를 점하기 어렵게 만드는 강력한 가격 결정력을 확보하게 됐고, 그 결과 높은 수익성과 안정적인 현금 창출력을 유지하고 있다.

기술 로드맵 측면에서 TSMC는 이미 3나노 공정을 대량 양산 단계로 올려놓았고, 2나노 공정과 그 이후 세대인 A16 노드 개발에 막대한 투자를 진행하고 있다. 2025년 기준 3나노 공정은 차세대 아이폰 AP는 물론 엔비디아와 AMD의 AI GPU(그래픽처리장치), 일부 커스텀 ASIC에 폭넓게 적용되고 있다.

3나노와 5나노 공정의 웨이퍼 생산 능력은 2026~2027년에도 사실상 최대 생산 능력에 가까운 타이트한 상태가 이어질 것이라는 전망이 IB들 사이에서 제시되고 있다. 애리조나 2·3공장을 비롯해 대만 내 신규 팹, 일본과 독일 팹은 3나노와 2나노, 그리고 차세대 A16 공정까지 커버할 수 있도록 설계되고 있어 이들 투자가 완전히 반영되는 시점에는 글로벌 선단 공정 공급의 절대다수를 TSMC가 책임지는 그림이 그려지고 있다.

이 같은 기술 및 설비 로드맵은 현재의 경쟁 우위뿐 아니라 2028~2030년 이후까지 이어지는 구조적 해자를 뒷받침하는 핵심 토대로 평가된다.

AI 인프라 투자 확대는 TSMC의 기업가치를 설명하는 가장 핵심적인 변수다. 딜로이트는 2026년 글로벌 AI 데이터센터 설비투자가 4000억~4500억달러 수준에 달할 수 있다고 전망하고 있으며, 2028년에는 연간 1조달러에 근접하는 규모까지 확대될 수 있다는 시나리오를 제시한다.

이 가운데 절반 이상이 차세대 AI 칩, 즉 고성능 GPU와 ASIC, 가속기 등 반도체에 쓰일 수 있으며 해당 칩의 상당 부분이 TSMC의 5나노 이하 선단 공정을 활용할 것으로 예상된다.

CNBC와 주요 투자은행(IB) 보고서에 따르면 TSMC는 2025년 4분기 실적 발표에서 AI 관련 매출 성장률이 2026~2029년 사이에 연평균 55% 수준에 달할 수 있다는 가이던스를 제시했다. AI 서버와 가속기 수요가 전체 이익 성장의 핵심 엔진이 될 것이라는 입장을 밝힌 셈이다.

2025년 기준 TSMC 매출에서 고성능 컴퓨팅(HPC)이 차지하는 비중은 이미 50%를 넘어섰고, AI 서버용 GPU와 ASIC, 네트워크 칩, 고대역폭 메모리(HBM) 인터페이스 등 관련 제품군이 고성장을 이끌고 있다.

AI 모델의 훈련뿐 아니라 서비스 운영 단계에서의 추론(inference) 비중이 빠르게 커지는 상황에서 데이터센터 내 고성능 칩에 대한 수요는 2026년 이후에도 지속적으로 증가할 것이라는 관측이 유력하다.

GPU와 ASIC을 설계하는 엔비디아, AMD, 브로드컴 등은 고부가가치 IP와 아키텍처 설계에 집중하고, 실제 생산은 TSMC와 같은 파운드리에 위탁하는 구조를 유지하고 있다. 이 같은 구조에서 AI 인프라 붐이 지속되는 한 설계사들 사이의 경쟁과 개별 제품의 흥망성쇠와 상관없이 TSMC는 AI 칩 생산의 공통 분모로서 '삽과 곡괭이'를 파는 사업자의 지위를 유지할 전망이다.

이를 근거로 강세론자들은 TSMC가 개별 설계사에 비해 상대적으로 안정적인 성장성과 위험 분산 효과를 누릴 수 것으로 예상한다.

shhwang@newspim.com