아시아태평양 AI 반도체 및 ASIC 설계 서비스 공급망: TPU v10의 복잡성은 설계 서비스 비중을 확대; MediaTek은 핵심 통합업체 지위 유지; GUC 및 Alchip 목표주가 상향

개요

이 보고서는 Google TPU v10 설계 서비스가 궁극적으로 여러 공급업체에 어떻게 배분될지를 검토하고, 글로벌 AI ASIC 확대 속에서 GUC, Alchip 및 MediaTek에 대한 매출 및 밸류에이션 영향을 추가로 평가한다. 핵심 결론은 TPU v10의 복잡성 증대가 아웃소싱 가능한 설계 모듈의 수를 늘리겠지만 MediaTek의 교체를 자연스럽게 의미하지는 않는다는 것이다. 한편, 다른 클라우드 서비스 제공업체와의 GUC 및 Alchip 프로젝트 확대는 더 명확한 이익 상향 요인이다.

핵심 견해

첫째, 모건스탠리는 TPU v10의 기술적 복잡성으로 인해 동일 프로젝트에 더 많은 설계 서비스 제공업체가 참여할 수 있지만, MediaTek은 아시아 공급망의 주요 조정자로 남을 것으로 판단한다. 보고서는 세 가지 구조적 변화를 제시한다. 첫째, 컴퓨트 다이는 Google이 컴퓨트 다이 설계와 레티클을 보유하고 다른 공급업체에 백엔드 설계 서비스를 아웃소싱할 수 있는 KGD 모델을 채택한다. 둘째, TPU v10은 3.5D 패키징을 사용하며, 컴퓨트 다이와 다른 칩의 3D 적층을 요구해 3D IC IP 및 설계 서비스 수요를 증가시킨다. 셋째, 칩의 레티클 크기는 현재 약 9개에서 12개 이상으로 확대될 수 있다. Marvell, AMD, GUC 및 Alchip은 TPU 생태계 또는 특정 모듈에서 기회를 확보할 수 있으나, 보고서는 현재 이 참여자들이 기존 핵심 TPU 설계업체를 대체할 것으로 보지 않는다. MediaTek은 TPU v9와 유사하게 TPU v10의 I/O 칩 설계, 자체 개발 SerDes IP, 그리고 컴퓨트 다이 KGD, I/O 칩 및 HBM의 패키징 통합을 계속 담당할 것으로 예상된다. 보고서는 TPU v10이 Intel EMIB-T를 계속 사용할 수 있으며, 지속적으로 개선되는 MediaTek의 SerDes IP 역시 고객 고착도를 강화한다고 판단한다. Google이 컴퓨트 다이를 직접 공급하고 MediaTek이 해당 부품의 매출을 인식하지 않더라도, 더 큰 I/O 칩 면적으로 인해 MediaTek의 칩당 인식 매출은 TPU v9보다 높아질 수 있다. 보고서는 TPU v10당 약 US$18k를 추정한다. MediaTek의 2027년과 2028년 TPU 매출 전망은 각각 US$13-15bn 및 US$43-45bn으로 유지된다. 이는 2027년 3mn개의 TPU v8t 칩, 2028년 1mn개의 TPU v8t 칩과 3mn개의 TPU v9 칩에 해당한다. 보고서는 2029년에 4mn개의 TPU v9 칩과 약 1mn개의 TPU v10 칩이 약 US$70bn의 매출을 창출할 것으로 전망한다. 보고서 추정치 기준 MediaTek은 현재 2028년 EPS의 12배에 거래되고 있으며, 모건스탠리는 비중확대 의견을 재확인한다. GUC의 주요 성장 동력은 Google CPU, Microsoft 및 Meta 프로젝트에서 나온다. 생산능력 제약으로 인해 보고서는 2026년 Google Axion2 CPU 출하 전망을 1.5mn-2mn개에서 1.2mn-1.3mn개로 낮춘다. 약 US$700의 ASP를 적용하면, 2026년 GUC에 대한 예상 매출 기여는 US$900-1000mn이다. 일부 수요는 2027년으로 이연되며, Axion3의 램프업과 함께 보고서는 Google CPU 매출이 2027년 약 US$2.8bn에 이를 것으로 예상한다. 여기에는 Axion2 칩 3mn개와 Axion3 칩 500k개가 포함된다. 3nm 컴퓨트 다이 수가 하나에서 두 개로 증가하기 때문에 Axion3의 ASP는 Axion2의 약 두 배가 될 것으로 예상된다. 2028년 Axion3 전망은 2.5mn개로, 주로 컴퓨트 다이 수의 두 배 증가로 인해 Axion2의 연간 3mn-4mn개 수준보다 낮다. 이 사업은 Turnkey 2 또는 3 모델을 따르며, GUC는 실리콘 인터포저와 ABF 기판 같은 첨단 패키징 설계 지원을 제공하지만 ASIC 레티클을 보유하지는 않는다. 이에 따라 매출총이익률은 약 10%에 불과할 수 있으며, Axion3는 더 높은 ASP와 더 큰 프로젝트 규모로 인해 Axion2보다 매출총이익률이 소폭 낮을 수 있다. Google 외에도 GUC는 Microsoft Maia 200 및 Cobalt 200 프로젝트에 참여한다. 공급망 조사에 따르면 Microsoft 수요는 최근 분기에 강화됐으며, 경영진은 2027년 수요가 두 배 이상 증가할 것으로 예상한다. 보고서는 2027년 GUC에 대한 매출 기여를 최소 US$250mn으로 전망한다. 모건스탠리는 또한 GUC가 Rivos 팀이 주도하는 Meta ASIC 프로젝트를 수주할 수 있다고 보며, 이는 MTIA 600으로 추정되고 2027년 상반기 테이프아웃 및 2027년 말 또는 2028년 상반기의 잠재적 CoWoS 생산을 목표로 한다. TSMC 3nm 웨이퍼 배정 증가와 잠재적인 TPU v10 3D IC 설계 서비스는 보고서의 GUC 이익 및 목표주가 상향을 뒷받침한다. 2026년, 2027년 및 2028년 EPS 전망은 각각 13%, 11%, 11% 상향됐다. 저마진 턴키 매출 비중이 커짐에 따라 본문은 매출총이익률이 2026년 20.8%에서 2028년 15.3%로 하락할 것으로 예상하는 반면, 재무 요약 표는 2028년 수치를 15.8%로 제시한다. GUC의 공식 목표주가 수정 표와 밸류에이션 섹션은 이전 NT$5,688보다 약 10% 높은 NT$6,288을 제시하며, 본문의 다른 부분에서는 이 수치가 NT$6,388로 표기되어 있다. 공식 목표주가 NT$6,288은 2027년 EPS의 45배를 의미하며, 이는 2013년 이후 회사의 향후 12개월 P/E에서 1표준편차 상단보다 낮다. 잔여이익모형의 핵심 가정은 변함이 없으며, 베타 1.2, 위험 프리미엄 6%, 무위험 수익률 2%로 구성된 9.2%의 자기자본비용, 14.5%의 중기 성장률 및 5.0%의 영구 성장률을 포함한다. 강세 및 약세 시나리오 가치는 각각 NT$8,545 및 NT$3,870으로 상승한다. 보고서는 장기 AI ASIC 성장이 AI GPU 성장을 상회할 것이며, 설계 서비스 시장 확대와 후속 프로젝트 수주가 추가적인 밸류에이션 재평가를 뒷받침할 수 있다고 판단하지만, 비AI 사업의 회복은 여전히 더디다. Alchip의 주요 촉매는 AWS Trainium에서 나온다. 경영진은 Trainium4의 잠재 시장 규모가 Google TPU에 근접할 수 있다고 판단한다. 모건스탠리의 산업 조사에 따르면 Trainium4 출하는 2028년에 최소 2.5mn개에 이를 수 있다. HBM을 제외한 약 US$10k의 ASP와 Alchip의 약 30% 턴키 점유율을 가정하면, 보고서는 Trainium4의 2028년 매출 기여 전망을 US$4bn에서 US$8bn으로 상향한다. Trainium3의 경우 이전 점유율 가정이 지나치게 낙관적이었기에 2026년 및 2027년 매출 기여는 각각 US$1.8bn 및 US$2.8bn으로 소폭 하향된다. 그러나 더 큰 Trainium ASIC 규모는 더 나은 TSMC 지원을 가져오며, 매출총이익률은 이전에 예상한 10%대 초중반 범위에서 10%대 후반에 근접하는 수준으로 개선될 것으로 예상된다. 이러한 변화는 Alchip의 2026년, 2027년 및 2028년 이익 전망을 각각 17%, 25%, 67% 증가시키며, 2028년 매출과 이익은 이전 전망 대비 두 배 이상으로 증가한다. 목표주가는 NT$5,088에서 NT$5,888로 상승하며, 보고서는 이것이 50% 이상의 상승여력을 의미하고 두 번째 클라우드 서비스 제공업체 고객 수주 가능성을 반영한다고 설명한다. 목표주가는 계속해서 잔여이익모형을 사용한다. 자기자본비용은 베타 1.4, 6.0%의 주식 위험 프리미엄 및 2.0%의 무위험 수익률로 구성된 10.4%로 유지된다. AI ASIC 프로젝트에서 글로벌 동종업체와 신규 진입자의 경쟁을 고려해 중기 성장률은 16%에서 12.5%로 낮아지고, 영구 성장률은 5.0%에서 4%로 낮아진다. 강세 및 약세 시나리오 가치는 각각 NT$5,950 및 NT$2,130에서 NT$6,880 및 NT$2,465로 상향된다. 보고서 추정치 기준 Alchip은 2028년 EPS의 10배에 거래된다. 보고서는 또한 CoWoS 생산능력, 칩 물량 및 전력 수요를 사용해 AI 공급망 전망을 검증한다. CoWoS에서 도출되는 2027년 GPU/ASIC 수량은 약 19mn개다. 칩당 평균 열설계전력 2kW를 가정하면 필요한 설치 전력 용량은 약 38GW로, 전력 공급이 글로벌 병목으로 남을 수 있음을 시사한다. 규모의 예로, 컴퓨팅 용량이 2GW에서 약 10GW로 확대될 경우 추가 8GW는 약 4mn개의 Rubin GPU에 해당하며, 이는 TSMC가 2027년에 생산할 수 있는 AI 가속기의 약 20%를 의미한다. 또 다른 모델은 2027년 말까지 5GW에 도달하는 추가 3GW만을 가정한다. 보고서는 AI HBM 수요가 2027년 최대 50bn Gb에 이르고 AI 웨이퍼 소비가 최소 US$59bn에 도달할 것으로 예상한다. 이에 해당하는 2026년 수치는 최대 30bn Gb 및 최소 US$26bn이다. 마지막으로 모건스탠리는 서버 구성을 사용해 GPU 출하량을 최종 수요와 대조한다. 모델은 각 HGX 서버가 8개의 GPU를 사용하고 9개의 HGX 서버가 하나의 NVL72 랙에 해당한다고 가정한다. 보고서는 2026년 Blackwell 출하량을 5.4mn개로 전망하며, 2026년 하반기 Grace Blackwell NVL72 수요를 충족하기에 충분한 공급이 있을 것으로 본다. 이전에 재고로 간주되었던 Blackwell 칩은 실제로는 주로 공급망 버퍼 재고이며 2026년 동안 완전히 소진될 것으로 예상된다. Rubin은 2026년 3분기에 램프업을 시작하고 4분기에 랙 출하가 시작될 것으로 예상된다. Rubin과 Rubin Ultra의 합산 출하는 2027년에 약 7mn개에 근접하고 Rubin NVL72 랙은 약 90k개에 이를 것으로 예상된다. 보고서는 Rubin 재고도 유사한 버퍼링 및 소진 패턴을 보일 것으로 예상한다.

분석 프레임워크

보고서는 먼저 TPU v10의 컴퓨트 다이 소유권, I/O 설계, 3.5D 패키징 및 레티클 크기를 분석해 서로 다른 설계 서비스 제공업체가 수행할 수 있는 모듈을 결정한다. 이어 공급망 조사, 고객사 경영진 논평, 웨이퍼 및 CoWoS 배정을 결합해 각 프로젝트의 출하량, ASP, 배정 점유율 및 매출총이익률을 모델링한다. 이후 프로젝트 매출을 GUC와 Alchip의 이익 전망에 연결하고, 잔여이익모형과 역사적 P/E 배수 비교를 사용해 목표주가를 도출한다. 마지막으로 GPU/ASIC 물량, 평균 전력 소비량, HBM, 웨이퍼 소비 및 랙 출하량 간 변환을 통해 공급망 전망이 인프라 수요와 부합하는지 점검한다.

방법론 메모

• 산업/섹터 분석 프레임워크업스트림, 미드스트림 및 다운스트림 산업 체인 전이

  AI ASIC 공급망 및 프로젝트 모듈 분석

  클라우드 서비스 제공업체가 보유한 칩 설계 및 레티클에서 시작해, 보고서는 백엔드 설계, I/O 칩, 3D IC, 첨단 패키징, 웨이퍼 및 HBM을 추적하고 MediaTek, GUC 및 Alchip 간 매출과 이익의 배분을 결정한다.

• 산업/섹터 분석 프레임워크물량-가격 분해

  출하량, ASP 및 턴키 점유율 추정

  보고서는 프로젝트 출하량에 칩 ASP와 공급업체 배정 점유율을 곱해 매출을 추정한다. 예를 들어 최소 2.5mn개 칩, 약 US$10k의 ASP 및 Alchip의 약 30% 점유율을 바탕으로 Trainium4의 2028년 매출 US$8bn을 도출한다.

• 산업/섹터 분석 프레임워크수급 프레임워크

  CoWoS, 웨이퍼, HBM 및 전력 제약 검증

  보고서는 예상 칩 물량을 첨단 패키징 생산능력, HBM 수요, 웨이퍼 소비 및 전력 용량에 연결하여, 생산능력과 전력 공급이 예상 수요를 뒷받침하기에 충분한지 파악한다.

• 밸류에이션 방법RIM 잔여이익모형

  GUC 및 Alchip의 잔여이익 밸류에이션

  보고서는 자기자본비용, 중기 성장률 및 영구 성장률을 바탕으로 미래 초과수익을 할인해 두 회사의 기본, 강세 및 약세 시나리오 가치를 도출한다.

• 밸류에이션 방법P/E 및 PEG 밸류에이션

  역사적 P/E 및 선행 EPS 비교

  보고서는 GUC 목표주가가 시사하는 2027년 EPS 45배를 2013년 이후의 향후 12개월 P/E 범위와 비교하고, 2028년 EPS를 기준으로 MediaTek, GUC 및 Alchip의 거래 배수를 제시한다.

자산 매핑 및 비교

투자 논리에서 명시된 자산으로의 구조화 매핑(강점, 약점, 비교 대상, 위험).

• MediaTek (2454.TW)

  보고서는 Google TPU v10의 주요 아시아 조정자로 보며, I/O 칩, SerDes IP 및 패키징 통합을 담당한다.

  강점

  축적된 TPU 설계 경험, 지속적으로 개선되는 SerDes IP, EMIB-T 패키징 통합 책임 및 높은 고객 고착도.

  약점

  COT 모델 하에서는 Google이 내부적으로 보유한 컴퓨트 다이 KGD의 매출을 인식하지 못하며, 일부 설계 모듈은 다른 서비스 제공업체에 배정될 수 있다.

  비교

  보고서는 신규 참여자들이 MediaTek 및 기존 핵심 미국 설계업체를 대체하기보다 추가 모듈을 확보할 가능성이 더 높다고 본다.

  위험

  TPU v10 모듈 분담의 변화가 MediaTek이 인식할 수 있는 콘텐츠 범위를 축소할 수 있다.

• Global Unichip Corp (3443.TW)

  Google Axion CPU, Microsoft Maia/Cobalt, 잠재적인 Meta MTIA 600 및 TPU v10 3D IC 설계 서비스의 수혜를 받는다.

  강점

  클라우드 AI 반도체 익스포저 확대, 2027년 3nm 웨이퍼 배정 증가, AI 가속기·AI 서버 CPU·BMC 칩 전반을 포괄.

  약점

  Google CPU 턴키 사업의 매출총이익률은 약 10%에 불과할 수 있고, 비AI 사업 회복은 더디며, 턴키 매출 증가는 전체 매출총이익률을 낮출 것이다.

  비교

  목표주가는 2027년 EPS의 45배를 의미하며, 이는 2013년 이후 회사의 향후 12개월 P/E에서 1표준편차 상단보다 낮다.

  위험

  생산능력 제약, 프로젝트 일정 및 저마진 턴키 매출 비중 상승이 이익 실현에 영향을 미칠 수 있다.

• Alchip Technologies Ltd (3661.TW)

  주로 AWS Trainium3 및 Trainium4의 수혜를 받으며, 보고서는 두 번째 클라우드 서비스 제공업체 고객을 수주할 가능성도 언급한다.

  강점

  Trainium의 더 큰 규모는 더 나은 TSMC 지원을 제공하며, Trainium3의 매출총이익률은 10%대 후반에 근접하는 수준으로 개선될 것으로 예상된다.

  약점

  Trainium3 배정 점유율은 이전의 더 낙관적인 전망보다 낮고, 사업은 주요 클라우드 서비스 제공업체 프로젝트에 크게 의존한다.

  비교

  보고서 추정치 기준 2028년 EPS의 10배에 거래되며, GUC, QCOM, AMD 같은 경쟁사와 신규 진입자의 경쟁으로 밸류에이션 가정이 낮아졌다.

  위험

  AI ASIC 프로젝트에서 글로벌 동종업체 및 신규 진입자의 경쟁은 프로젝트 점유율, 성장률 또는 밸류에이션을 낮출 수 있다.

핵심 데이터

• TPU v10 레티클 크기>12 reticles현재 약 9개이며, 복잡성 증대로 분리 가능한 설계 모듈 수가 증가
• TPU v10당 MediaTek 인식 매출약 US$18kGoogle이 공급하는 컴퓨트 다이 KGD 매출을 인식하지 않더라도 TPU v9를 초과할 수 있음
• MediaTek TPU 매출 전망2027년 US$13-15bn; 2028년 US$43-45bn; 2029년 약 US$70bn2029년에 TPU v9 칩 4mn개 및 TPU v10 칩 약 1mn개를 가정
• GUC 2026년 Google Axion2 전망1.2mn-1.3mn chips생산능력 제약으로 이전 1.5mn-2mn개에서 하향
• GUC 2027년 Google CPU 매출US$2.8bn에 근접Axion2 칩 3mn개 및 Axion3 칩 500k개 포함
• GUC 2027년 Microsoft 매출최소 US$250mn경영진은 관련 수요가 2027년에 두 배 이상 증가할 것으로 예상
• GUC EPS 전망 상향2026 +13%; 2027 +11%; 2028 +11%주로 클라우드 서비스 제공업체 프로젝트 및 중국 ADAS 고객으로부터의 매출 성장 반영
• GUC 목표주가NT$6,288공식 수정 표 및 밸류에이션 섹션에서 NT$5,688에서 상향됐으며, 본문의 다른 부분에서는 NT$6,388로 표기됨
• Alchip 2028년 Trainium4 매출US$8bn최소 2.5mn개 칩, 약 US$10k ASP 및 약 30% 점유율을 가정해 US$4bn에서 상향
• Alchip 이익 전망 상향2026 +17%; 2027 +25%; 2028 +67%Trainium3 매출총이익률 개선 및 Trainium4 매출 확대
• Alchip 목표주가NT$5,888NT$5,088에서 상향됐으며, 보고서는 50% 초과 상승여력을 시사한다고 설명
• 2027년 GPU/ASIC 물량 및 전력 수요약 19mn chips; 약 38GW칩당 평균 2kW를 기준으로 추정
• AI HBM 수요2026년 최대 30bn Gb; 2027년 최대 50bn GbAI 칩 공급망 전망 기준
• AI 웨이퍼 소비2026년 최소 US$26bn; 2027년 최소 US$59bn보고서의 AI 관련 웨이퍼 수요 추정
• Blackwell 및 Rubin 출하 전망2026년 Blackwell 칩 5.4mn개; 2027년 Rubin 및 Rubin Ultra 칩 약 7mn개2027년 Rubin NVL72 랙 약 90k개 전망

영향과 시사점

보고서는 TPU v10의 모듈화가 단일 승자를 만들기보다 전체 ASIC 설계 서비스 시장을 확대할 것으로 판단한다. MediaTek은 고부가가치 통합 및 I/O 역할을 유지하는 반면, 다른 공급업체는 컴퓨트 다이 백엔드 설계와 3D IC 같은 모듈에 참여할 수 있다. GUC와 Alchip의 이익 레버리지는 주로 Google CPU, Microsoft, Meta 및 AWS 프로젝트의 확대에서 나오지만, 턴키 사업 비중 상승은 일부 프로젝트의 매출총이익률을 낮출 것이다. 산업 차원에서는 CoWoS, 3nm 웨이퍼, HBM 및 전력 공급이 동시에 확장될 수 있는지가 현재 칩 출하 전망의 실현 여부를 결정할 것이다.

위험

• 글로벌 전력 인프라는 보고서가 전망한 GPU/ASIC 설치 물량을 적시에 뒷받침하지 못할 수 있으며, 전력 공급은 AI 확대의 병목으로 남아 있다.
• 웨이퍼, 3nm 및 CoWoS 생산능력 제약은 이미 일부 Google CPU 수요를 이연시켰으며, 향후 배정 부족도 프로젝트 매출의 시점에 영향을 미칠 수 있다.
• 턴키 매출 비중 상승은 GUC와 Alchip의 전체 매출총이익률을 낮출 수 있다.
• GUC, QCOM, AMD 및 기타 신규 진입자의 AI ASIC 프로젝트 경쟁 심화는 Alchip의 점유율과 장기 성장 가정에 영향을 미칠 수 있다.
• GUC 비AI 사업의 더딘 회복은 클라우드 AI 프로젝트로부터의 성장을 일부 상쇄할 수 있다.

주시할 점

• TPU v10 모듈의 최종 분담과 MediaTek, GUC, Alchip, Marvell 및 AMD가 확보하는 설계 콘텐츠를 모니터링.
• TPU v10이 Intel EMIB-T를 계속 사용할지, 3.5D 패키징과 12개 이상의 레티클을 포함하는 설계가 계획대로 구현될지를 모니터링.
• GUC의 2027년 TSMC 3nm 웨이퍼 배정 및 Google Axion3의 램프업을 모니터링.
• Meta MTIA 600이 2027년 상반기에 테이프아웃하고 2027년 말 또는 2028년 상반기에 CoWoS 생산을 창출할 수 있는지를 모니터링.
• Alchip의 실제 Trainium4 턴키 점유율, 2028년 최소 2.5mn개 출하 가정 및 두 번째 클라우드 서비스 제공업체와의 프로젝트를 모니터링.
• 인프라가 2027년 약 38GW의 전력 수요를 뒷받침할 수 있는지, CoWoS·HBM·웨이퍼 공급이 동시에 확대될 수 있는지를 모니터링.
• 2026년 3분기 Rubin 램프업, 4분기 랙 출하 및 2027년 약 7mn개 칩 출하에 근접하는 실행 진척을 모니터링.