[서울=뉴스핌] 조민교 기자 = 삼성전자가 지난 7월 브로드컴과 맺은 2000억달러 규모 반도체 협력의 수혜 구간에 본격적으로 진입할 전망이다. 브로드컴의 인공지능(AI) 반도체 매출이 올해 580억달러에서 2027년 1150억달러, 2028년 2300억달러로 불어날 것으로 예상되면서다.

현재 가장 직접적인 수혜가 예상되는 분야는 고대역폭메모리(HBM)다. 삼성전자는 브로드컴에 차세대 HBM4를 공급하고 있어 AI 가속기 출하가 늘어날수록 공급 물량 확대도 기대할 수 있다.

여기에 지난 7월 양해각서(MOU)에 포함된 2나노 이하 파운드리 협력이 실제 수주와 양산으로 연결될 경우 수혜 범위는 메모리에서 파운드리까지 넓어진다. 구글 등 글로벌 빅테크의 자체 AI칩 설계를 맡는 브로드컴을 고객으로 확보하면 다른 대형 AI 고객사를 끌어들이는 레퍼런스가 될 수 있다는 평가도 나온다.

◆ AI 매출 221% 급증…내년 두 배 성장할 공급망까지 확보

4일 반도체 업계에 따르면 브로드컴은 최근 2026회계연도 3분기 매출 295억9100만달러, 영업이익 159억5500만달러를 기록했다. 전년 동기 대비 각각 86%, 171% 증가한 수준이다.

성장을 이끈 것은 AI 반도체다. 3분기 AI 반도체 매출은 167억달러로 1년 전보다 221% 늘었다. 전분기와 비교해도 54% 증가했다. 브로드컴은 4분기 AI 매출이 217억달러까지 늘어 올해 연간 기준 580억달러에 이를 것으로 전망했다.

성장세는 내년 이후 더욱 가팔라질 것으로 보고 있다. 혹 탄 브로드컴 최고경영자(CEO)는 2027회계연도 AI 반도체 매출을 올해의 약 두 배인 1150억달러, 2028회계연도에는 다시 두 배 수준인 2300억달러로 제시했다.

브로드컴의 AI 사업 확대는 삼성전자에는 대규모 수주 기회다. 혹 탄 CEO는 2027년 매출 목표 달성에 필요한 공급능력을 이미 확보했다고 밝혔다. 선단공정 웨이퍼와 반도체 기판, HBM 등을 직접 거론하며 실제 제품 생산과 출하에 필요한 핵심 공급망을 갖췄다는 점도 강조했다.

수요는 공급 확보 속도보다 더 빠르게 늘고 있다. 현재 고객 주문은 브로드컴이 제시한 2027년 AI 반도체 매출 전망치 1150억달러를 이미 웃도는 것으로 전해졌다. 브로드컴은 이에 따라 2028년 수요에 대비한 추가 생산능력 확보에도 나설 계획이다.

이 과정에서 삼성전자의 역할도 커질 전망이다. 양사는 지난 7월 2030년까지 5년간 메모리와 파운드리 분야에서 2000억달러 이상 규모로 협력하는 양해각서(MOU)를 체결했다. 당시에는 전체 협력 규모와 분야만 공개돼 구체적인 제품과 공급 시점은 드러나지 않았다.

가장 먼저 가시화된 분야는 HBM이다. 삼성전자는 기존 브로드컴과의 메모리 거래를 바탕으로 현재 HBM4까지 공급하고 있다. 브로드컴의 AI 가속기 출하가 늘어날수록 탑재되는 HBM 수요도 함께 증가하는 만큼 삼성전자의 공급 물량 역시 확대될 가능성이 크다.

◆ HBM 이어 2나노까지 가면 파운드리도 호재

삼성전자에 더 큰 기회가 될 수 있는 분야는 파운드리다. 삼성전자와 브로드컴은 MOU를 통해 브로드컴 주요 제품에 삼성전자의 2나노 이하 첨단공정을 적용하기로 합의했다.

다만 현재까지 삼성 2나노가 적용되는 구체적인 제품이나 수주 규모, 양산 시점은 공개되지 않았다. 브로드컴은 올 상반기 기준 위탁생산 웨이퍼의 약 95%를 TSMC에서 생산했고, AI 반도체의 최종 패키징 역시 TSMC가 맡고 있다. 삼성전자가 HBM과 파운드리, 패키징을 모두 담당하는 턴키 공급 체계는 아직은 준비 단계로 평가된다.

그럼에도 브로드컴의 AI 반도체 시장 자체가 예상보다 빠르게 커지고 있다는 점은 삼성전자에 유리한 환경이다. 기존 TSMC 물량을 빼앗아 오는 것과 별개로 앞으로 새롭게 늘어나는 생산 물량이 막대한 만큼 삼성 2나노가 이를 담당할 기회도 커질 수 있기 때문이다.

삼성전자가 브로드컴의 2나노 양산 물량까지 확보하면 파운드리 사업에도 상당한 호재가 될 전망이다. 장기간 안정적인 첨단공정 물량을 확보하는 동시에 글로벌 대형 AI 반도체 고객을 대상으로 2나노 양산 경험과 레퍼런스를 쌓을 수 있어서다.

파급 효과는 브로드컴에 그치지 않을 수 있다. 브로드컴은 구글 등 글로벌 빅테크의 맞춤형 AI 반도체를 설계하는 대표적인 주문형반도체(ASIC) 업체다. 삼성전자가 브로드컴 제품을 2나노로 안정적으로 양산하면 다른 빅테크와 AI 반도체 업체에도 삼성 첨단공정의 경쟁력을 입증하는 사례가 될 수 있다.

한 업계 관계자는 "브로드컴의 AI 반도체 사업이 예상보다 빠른 속도로 커지면서 이미 체결한 삼성전자와의 장기 협력 가치도 함께 높아지고 있다"며 "현재 공급 중인 HBM4에 이어 2나노에서도 실제 양산 물량을 확보한다면 삼성 파운드리의 대형 고객 확보뿐 아니라 다른 글로벌 AI 고객 수주에도 긍정적인 레퍼런스가 될 수 있다"고 말했다.

mkyo@newspim.com