AI 서버 랙에 칩 4500개 넘어…구성품 가치 95% 이상 차지

조사 대상 AI 서버 랙 한 대에는 패키징된 반도체 칩이 4500개 넘게 들어가며, 칩은 랙 구성품 가치의 95% 이상을 차지하는 것으로 집계됐다. 이 비율은 데이터센터 전체 건설비가 아니라 해당 랙의 구성품 가치를 기준으로 한다.

미국 반도체산업협회(SIA)와 딜로이트(Deloitte)는 6월 1일 공개한 ‘Powering AI’ 보고서에서 첨단 AI 서버 랙의 구성을 살폈다. 4500개와 95%는 조사 대상 랙을 기준으로 한 추산이다.

보고서가 다룬 랙에는 AI 가속기와 중앙처리장치(CPU), 고대역폭메모리(HBM), D램(DRAM), 낸드플래시(NAND), 네트워크·전력 관리용 칩이 들어간다. 연산뿐 아니라 데이터 저장과 이동, 전력 공급에도 여러 종류의 반도체가 쓰인다.

SIA와 딜로이트는 랙 구성품 가치의 반도체 비중과 데이터센터 전체 자본지출의 반도체 비중을 별도 지표로 제시했다. 반도체는 AI 데이터센터를 구축하고 운영하는 데 필요한 전체 자본지출의 50% 이상이라는 추산도 내놨다.

두 기관은 2028년까지 데이터센터 인프라에 4조달러 이상(약 5368조원 이상)이 투자되고, 이 가운데 반도체 지출이 최대 2조8000억달러(약 3758조원)에 이를 것으로 전망했다. 이는 이미 집행된 투자액이 아닌 예상치다.

보고서는 AI 데이터센터에 투입되는 반도체의 연간 매출이 2028년까지 1조2000억달러(약 1611조원)에 이를 수 있다고 내다봤다. 데이터센터 인프라 투자액이나 칩 지출 전망과는 다른 지표다.

국제반도체장비재료협회(SEMI)는 300㎜ 메모리 팹 장비 투자액이 2026년 520억달러(약 69.8조원), 2027년 570억달러(약 76.5조원)에 이를 것으로 전망했다. 두 수치는 메모리 생산량이 아닌 장비 투자액이다.

SEMI는 전 세계 300㎜ 메모리 생산능력이 2026년 월 410만장, 2027년 월 420만장에 이를 것으로 예상했다. 장비 투자액과 생산능력 전망은 서로 다른 기준으로 집계됐다.

SEMI는 첨단 공정 D램과 HBM, 적층 수를 높인 낸드로 생산을 전환하는 과정에서 공정 복잡성이 커져 실질적인 생산능력 증가 속도가 제한될 수 있다고 설명했다. 장비 투자가 늘어도 공급량이 같은 속도로 늘어난다고 볼 수 없는 이유다.

SK하이닉스($000660)는 10월 28일 실적 발표에서 선단 공정의 기술적 난도와 신규 생산시설 건설에 걸리는 시간을 들어 수요가 공급을 웃도는 상황이 2030년까지 이어질 수 있다고 전망했다. 이는 회사의 시장 평가다.

SK하이닉스는 주요 고객 14곳과 장기 공급계약을 맺었다고 밝혔다. 계약 물량은 회사의 2027~2028년 생산능력 가운데 50% 이상이다.

삼성전자($005930)는 10월 29일 실적 발표에서 생산능력 제약 속에 AI 제품 중심으로 제품 구성을 조정했다고 밝혔다. HBM4 판매를 크게 늘리고 서버용 SSD 수요에도 대응하고 있다고 설명했다.

삼성전자는 2027년 AI 인프라 투자가 사상 최대 수준에 이를 것으로 예상했다. AI 수요 증가 폭이 업계 공급을 크게 웃돌 것이라는 전망도 내놨다.

마이크론 테크놀로지($MU)도 HBM4 대량 출하를 발표했다. 메모리 공급업체의 생산 제약과 HBM4 출하 동향은 본지의 관련 보도에서도 다뤘다.

SK하이닉스는 2026년 말까지 M15X 가동 수준을 최대로 높여 HBM4 생산을 확대할 계획이다. 회사는 4분기 HBM4 출하량과 매출이 HBM3E를 넘어설 것으로 전망했다.