AI semiconductor supply chain 리서치 보고서 해설

개요

Morgan Stanley는 클라우드 서비스 제공업체의 설비투자 성장세가 완화되는 상황에서 AI 반도체 성장이 2028년까지 이어질 수 있는지를 검토한다. 결론적으로 칩 크기 확대, 2.5D 패키징 적용 확대, GPU 및 ASIC 배치 증가에 힘입어 컴퓨팅 칩과 첨단 패키징 수요가 전체 AI 인프라 지출을 상회할 것으로 본다.

핵심 견해

Morgan Stanley의 핵심 견해는 컴퓨팅 칩을 중심으로 한 AI 반도체 설비투자가 2028년에 전체 AI 설비투자를 상회한다는 것이다. Morgan Stanley의 미국 인터넷 리서치는 CSP 설비투자가 2028년까지 12% 성장할 것으로 예상하지만, 이 보고서는 전체 2.5D 패키징 생산능력이 50% 성장할 것으로 전망한다. AI GPU, XPU, CPU, 네트워킹 칩의 활용 범위가 넓어지고 칩 크기가 커지면서 더 많은 첨단 패키징이 필요하기 때문에 AI 반도체 수요가 더 강하게 유지될 수 있다고 본다. 셸과 AI 데이터센터 같은 인프라 지출은 2028년에 대체로 보합이고 메모리 가격은 완만할 것으로 예상하는 반면, 칩과 패키징은 계속 성장할 것으로 대비한다. 생산능력 전망은 CoWoS, CoPoS, Intel의 EMIB-T에 초점을 두며, 비교를 위해 모두 12인치 CoWoS 웨이퍼 환산 기준으로 전환했다. Morgan Stanley는 TSMC CoWoS 생산능력이 2026년 130kwpm, 2027년 200kwpm에서 2028년 260kwpm으로 증가할 것으로 예상하며, 증설은 주로 애리조나 AP9/10과 잠재적으로 AP7에 집중될 것으로 본다. TSMC는 타오위안에서 CoPoS 시험 생산을 진행하고 있으며, 진척이 양호할 경우 AP9/10 또는 AP7P3에서 CoPoS 생산능력 구축을 시작할 것으로 예상한다. CoPoS는 2028년 5-10kwpm, 2029년 10-20kwpm으로 예상되지만 시험 생산 결과에 달려 있다. TSMC 외에서는 비TSMC 진영의 CoWoS 생산능력이 2027년 말 80kwpm에서 2028년 말 110kwpm으로 확대될 것으로 예상한다. ASE/SPIL의 FoCoS와 CoWoS 합산 생산능력은 30kwpm에서 50-60kwpm으로, Amkor의 CoWoS 생산능력은 30kwpm에서 55-60kwpm으로 증가할 전망이며, 양사는 CoWoS-L과 CoWoS-R에 집중한다. 보고서는 TSMC가 ASE 외에 더 많은 OS 파트너를 필요로 할 수 있으며, Amkor와 Xintec이 미국과 대만에서 oS 생산을 다변화할 것으로 본다. Intel의 경우 평균 EMIB-T 생산능력은 2026년 약 5kwpm에서 2027년 15-20kwpm, 2028년 40-45kwpm으로 증가할 것으로 예상한다. EMIB-M 생산능력은 현재 110kwpm으로 추정되나 일부 생산능력이 EMIB-T로 전환되면서 2027년에는 95kwpm으로 감소할 전망이다. 40-45kwpm의 EMIB-T는 최소 2mn개의 Humufish 기판을 생산하고 2.5D 패키징 생산능력의 10-15%를 차지할 수 있다고 추정한다. MediaTek/Google Humufish가 2027-28년에 관련 생산능력 대부분을 소비할 것으로 보며, 공급망이 잘 실행되면 Intel EMIB-T는 2027년 말부터 2028년까지 약 3mn개의 Humufish 유닛을 생산할 수 있다고 본다. ASIC 동향도 수요 전망을 뒷받침한다. Broadcom의 FY27 매출 가이던스는 US$115bn으로 상향됐으며 FY28에 다시 두 배가 될 수 있다. Morgan Stanley의 공급망 점검은 Broadcom이 지원하는 미국 AI 연구소 고객이 2027년에 약 15k-30k장의 CoWoS 웨이퍼를 예약할 수 있음을 시사한다. 또한 MediaTek이 Nvidia NVLink Fusion 파트너십을 통해 두 번째 AI CSP 또는 AI 연구소 고객을 확보할 가능성이 커지고 있으며, 4Q26의 결정은 중요한 촉매가 될 수 있다고 본다. Qualcomm과 AWS의 ASIC 파트너십은 추론에 초점이 맞춰진 것으로 보이고, Alchip의 Trainium4는 학습과 추론을 모두 다루므로 Alchip에 대한 영향은 제한적이라고 판단한다. 보고서는 OSAT 공급망을 더 제약적인 단기 영역으로 지목한다. 업계 점검에 따르면 ASE와 Amkor의 CoWoS 생산능력 증설은 Morgan Stanley의 초기 예상과 고객 전망보다 느리다. 이에 따라 ASE와 Amkor 생산능력의 주요 고객인 AMD Venice CPU의 램프업도 기존 예상보다 느려질 것으로 본다. AMD의 CoWoS 총소비량은 2027년에 전년 대비 165% 증가한 345k장으로 예상되고, TSMC 예약량은 200% 증가한 210k장이 될 전망이다. 그러나 느린 OSAT 램프업은 TSMC가 Venice 생산을 위해 약 80k장의 CoWoS-L을 공급하도록 만들 수 있으며, 이는 AI GPU 구축용 생산능력을 일부 잠식할 수 있다. Venice 예약량은 2026년 50k장에서 2027년 210k장으로 증가할 것으로 예상되며, 이는 4.4mn개의 CPU 생산을 의미하지만 Morgan Stanley의 초기 예측인 5.6mn보다 낮다. 더 넓은 수요 관점에서 글로벌 CoWoS 수요는 2026년 1,394k장에서 2027년 2,509k장으로 증가할 것으로 추정된다. AI HBM 소비량은 2027년에 최대 44bn Gb, 2026년에는 최대 29bn Gb로 예상되며, AI 웨이퍼 소비액은 2027년에 최소 US$55bn, 2026년에는 최소 US$27bn으로 전망된다. 또한 NVIDIA와 AMD 데이터센터/HPC 사업의 AI 칩 매출은 계속해서 전분기 대비 증가할 것으로 예상하며, TSMC의 AI 관련 매출은 2024-29년에 60% CAGR에 도달할 수 있다고 추정한다. 최근 8월 랙 생산 회복과 2026년 GB200/GB300 NVL72 랙 전망의 80-85k랙 상향은 Blackwell GPU 소비 증가의 근거로 제시된다.

분석 프레임워크

Morgan Stanley는 아시아 공급망 점검, 회사 데이터, 내부 추정치를 결합한다. CSP 설비투자 전망을 첨단 패키징 기술별 생산능력 증가와 비교하고, 서로 다른 패키징 기술을 12인치 CoWoS 웨이퍼 환산 기준으로 전환한 뒤, 웨이퍼 배분을 칩 출하량, HBM 수요, 웨이퍼 매출 추정으로 연결한다.

방법론 메모

• 산업 분석 프레임워크수급 프레임워크

  첨단 패키징 생산능력과 AI 칩 수요 분석

  이 보고서는 CoWoS, CoPoS, EMIB-T의 예상 생산능력을 GPU, CPU, ASIC 수요와 비교해 패키징 공급이 AI 반도체 성장을 뒷받침할 수 있는지 평가한다.

• 산업 분석 프레임워크산업 가치사슬 상·중·하류 전이

  클라우드 설비투자, 칩, 패키징, HBM, 서버 랙에 걸친 AI 수요 전파

  Morgan Stanley는 CSP 설비투자와 AI 랙 배치를 컴퓨팅 칩, 첨단 패키징, 메모리, 파운드리 웨이퍼 수요에 연결한다.

• 산업 분석 프레임워크물량·가격 분해

  웨이퍼 물량, 칩 출하량, 웨이퍼 매출 추정

  이 보고서는 생산능력 배분, 웨이퍼당 칩 수, 다이 형상, 가정된 웨이퍼 가격을 사용해 AI 웨이퍼 소비와 매출을 추정한다.

자산 매핑 및 비교

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

• TSMC

  지속적인 AI 컴퓨팅 수요의 수혜를 받는 핵심 첨단 패키징 공급업체

  강점

  CoWoS 생산능력은 2028년에 260kwpm에 도달할 것으로 예상되며, CoPoS 시험 생산은 또 다른 성장 경로를 열 수 있다.

  비교

  2028년 CoWoS 생산능력은 ASE/SPIL과 Amkor가 합쳐서 예상되는 110kwpm을 크게 상회할 전망이다.

  위험

  CoPoS 증설은 시험 생산 성공에 달려 있으며, Venice 지원은 AI GPU 생산능력을 일부 잠식할 수 있다.

• AMD (AMD)

  AI GPU와 Venice CPU 수요에는 상당한 CoWoS 생산능력이 필요

  강점

  2027년 CoWoS 총소비량은 전년 대비 165% 증가한 345k장으로 추정된다.

  약점

  Venice CPU 생산은 초기 예측보다 느려질 것으로 예상된다.

  비교

  AMD AI GPU 생산은 TSMC CoWoS를 사용할 것으로 예상되며, 비TSMC 공급업체는 주로 Venice, 고성능 PC CPU, 게이밍 GPU를 지원한다.

  위험

  ASE와 Amkor의 생산능력 램프업 지연은 Venice를 제약하고 추가 TSMC 생산능력을 필요로 할 수 있다.

• Broadcom Inc.

  확대되는 AI 연구소 및 TPU 수요와 연결된 ASIC 생태계 수혜자

  강점

  인용된 Morgan Stanley 보고서에 따르면 FY27 매출 가이던스는 US$115bn이며 FY28에 다시 두 배가 될 수 있다.

  비교

  Broadcom이 지원하는 미국 AI 연구소는 2027년에 약 15k-30k장의 CoWoS 웨이퍼를 예약할 것으로 예상된다.

• MediaTek

  AI ASIC 설계와 패키징 수요의 잠재적 수혜자

  강점

  Morgan Stanley는 Nvidia NVLink Fusion을 통해 두 번째 AI CSP 또는 AI 연구소 고객을 확보할 가능성이 커지고 있다고 본다.

  비교

  MediaTek/Google Humufish는 2027-28년에 관련 Intel EMIB-T 생산능력 대부분을 소비할 것으로 예상된다.

  위험

  잠재 고객의 결정에는 불확실성이 남아 있다.

핵심 데이터

• CSP 설비투자 성장률12% into 2028보고서에서 인용한 Morgan Stanley 미국 인터넷 리서치 추정치.
• 전체 2.5D 패키징 생산능력 증가50% in 2028CoWoS, CoPoS, EMIB-T 생산능력에 관한 보고서의 예비 전망.
• TSMC CoWoS 생산능력260kwpm in 20282026년 130kwpm 및 2027년 200kwpm에서 증가.
• 비TSMC CoWoS 생산능력110kwpm by end-20282027년 말 80kwpm에서 증가.
• Intel EMIB-T 생산능력40-45kwpm in 20282026년 약 5kwpm 및 2027년 15-20kwpm에서 확대될 전망.
• 글로벌 CoWoS 수요2,509k wafers in 20272026년 1,394k장에서 증가.
• AI HBM 소비량Up to 44bn Gb in 20272026년 최대 29bn Gb와 비교.
• AI 웨이퍼 소비액At least US$55bn in 20272026년 최소 US$27bn와 비교.
• AMD의 2027년 CoWoS 소비량345k wafersMorgan Stanley 추정치 기준 전년 대비 165% 증가.

영향과 시사점

보고서는 첨단 패키징이 AI 반도체 공급망의 핵심 병목이자 성장 동력이라고 주장한다. CoWoS, CoPoS, EMIB-T의 지속적인 확장은 AI 컴퓨팅, ASIC, HBM, 파운드리 수요 전망을 뒷받침하지만, OSAT 램프업 지연은 수요를 TSMC로 재배분하고 일부 AMD Venice 생산을 제한할 수 있다.

위험

• CoPoS 생산능력 확장은 TSMC 시험 생산의 성공에 달려 있다.
• ASE와 Amkor의 CoWoS 생산능력 램프업은 Morgan Stanley의 초기 예상보다 느리다.
• OSAT 증설 지연은 AMD Venice CPU 생산을 제약하고 TSMC 생산능력을 AI GPU에서 전환시킬 수 있다.
• Intel EMIB-T 생산량 가정은 공급망 실행에 달려 있다.

주시할 점

• TSMC CoPoS 시험 생산의 진척과 이후 생산능력 구축 결정.
• ASE, SPIL, Amkor의 CoWoS 증설이 고객 전망 대비 어떻게 진행되는지.
• MediaTek의 두 번째 AI CSP 또는 AI 연구소 고객 가능성에 대한 4Q26 결정.
• Broadcom이 지원하는 미국 AI 연구소의 CoWoS 예약과 Microsoft Maia 200 수요.
• GB200/GB300 랙 생산량 및 이에 따른 Blackwell GPU 소비.