AI semiconductor supply chain 리서치 보고서 해설

개요

Morgan Stanley는 미국 인터넷 리서치가 CSP 설비투자 성장률을 12%로 예상하는 상황에서 AI 반도체 성장이 2028년에도 강할 수 있는지 검토한다. 공급망 점검과 첨단 패키징의 예비 가정을 바탕으로, 더 큰 칩 크기와 GPU, XPU, CPU, 네트워킹 전반의 2.5D 패키징 사용 확대로 컴퓨팅 칩 지출이 전체 AI 설비투자를 웃돌 것이라고 결론 내린다.

핵심 견해

Morgan Stanley는 AI 반도체 설비투자, 특히 컴퓨팅 칩 지출이 2028년에 광범위한 AI 설비투자를 상회할 것으로 주장한다. 출발점은 2028년까지 CSP 설비투자가 12% 증가할 것이라는 예상이며, 이는 AI 반도체 성장 모멘텀 둔화 우려를 제기했다. 이에 대해 CoWoS, CoPoS, EMIB-T 생산능력의 예비 가정은 2028년 전체 2.5D 패키징 생산능력이 50% 성장함을 가리킨다. 이 생산능력 증가는 셸과 AI 데이터센터를 포함한 인프라 지출이 대체로 평탄하고 메모리 가격은 완만할 것임을 시사하는 한편, 더 큰 다이와 GPU, XPU, CPU, 네트워킹의 첨단 패키징 사용이 칩 수요를 계속 확대한다. TSMC의 경우 보고서는 CoWoS 생산능력이 2026년 130kwpm, 2027년 200kwpm에서 2028년 260kwpm으로 늘어날 것으로 예상한다. 2028년 증설은 Arizona AP9/10에 주로 집중되고 AP7도 포함될 수 있다. TSMC는 Taoyuan에서 CoPoS 시험 생산을 진행하고 있으며, 시험이 순조롭게 진행될 경우 AP9/10 또는 AP7P3에서 생산능력 구축을 시작해 2028년 5-10kwpm, 2029년 10-20kwpm에 도달할 것으로 보고서는 예상한다. TSMC 이외에서는 Morgan Stanley가 ASE/SPIL과 Amkor의 CoWoS 합산 생산능력이 2027년 말 80kwpm에서 2028년 말 110kwpm으로 증가할 것으로 예상한다. ASE/SPIL의 FoCoS와 CoWoS 생산능력은 30kwpm에서 50-60kwpm으로, Amkor는 30kwpm에서 55-60kwpm으로 확대될 전망이며, 양사 모두 CoWoS-L과 CoWoS-R에 집중한다. Intel도 향후 2.5D 생산능력의 원천이다. 보고서는 현재 평균 EMIB-M 생산능력이 110kwpm이며 일부 생산능력을 EMIB-T로 전환함에 따라 2027년 95kwpm으로 소폭 감소할 것으로 본다. EMIB-T는 2026년 약 5kwpm에서 2027년 15-20kwpm, 2028년 40-45kwpm으로 확대될 전망이다. 이는 최소 2mn Humufish 기판과 2.5D 패키징의 10-15% 점유율을 의미한다. Morgan Stanley는 MediaTek/Google Humufish가 2027-28년에 EMIB-T 생산능력 대부분을 소비할 것으로 보며, EMIB-T 웨이퍼당 4-5개 칩을 가정할 때 Intel이 2027년 후반부터 2028년까지 Humufish를 약 3mn units 생산할 수 있다고 추정한다. 보고서의 수요 분석은 CoWoS 소비량의 급격한 성장을 보여준다. 글로벌 총수요는 2026년 1,394k wafers에서 2027년 2,509k wafers로 증가할 것으로 예상되며, 총수요 증가율은 2026년 102%, 2027년 80%이다. AMD의 CoWoS 수요는 2027년 전년 대비 165% 증가한 345k wafers로 늘어날 전망이다. AMD의 TSMC CoWoS-L 예약은 2027년 전년 대비 200% 증가한 210k으로 추정되며, MI455와 MI450이 핵심이고 각각 약 500-650k units에 도달할 수 있다. 그러나 OSAT 생산능력 확장이 예상보다 느려 TSMC가 Venice CPU 생산을 위해 약 80k CoWoS-L을 지원해야 하며, 이는 AI GPU 생산능력을 일부 압박할 수 있다. 따라서 Morgan Stanley는 Venice CPU CoWoS 예약이 2026년 50k에서 2027년 210k으로 증가함에도 Venice CPU 생산 전망을 최초 5.6mn에서 4.4mn units로 낮췄다. ASIC 수요는 추가적인 지지 요인이다. 인용된 Morgan Stanley 보고서에 따르면 Broadcom의 FY27 매출 가이던스는 US$115bn이며 FY28에 다시 두 배가 될 수 있다. 공급망 점검은 AVGO의 AI 랩 고객이 2027년에 약 15k-30k CoWoS wafers를 예약할 수 있음을 보여준다. Qualcomm이 발표한 AWS ASIC 파트너십은 추론에 초점을 맞추는 반면 Alchip의 Trainium4 노출은 학습과 추론을 모두 포괄하므로, 보고서는 Alchip에 대한 영향이 제한적이라고 본다. Morgan Stanley는 또한 MediaTek이 Nvidia NVLink Fusion을 통해 두 번째 AI CSP 또는 AI 랩 고객을 확보할 가능성이 높아지고 있으며, 4Q26의 결정은 중요한 촉매가 될 수 있다고 본다. 보고서는 패키징 배정을 더 광범위한 반도체 수요로 전환한다. AI HBM 소비량은 2026년 최대 29bn Gb, 2027년 최대 44bn Gb로 추정된다. AI 웨이퍼 소비액은 2026년 최소 US$27bn, 2027년 최소 US$55bn으로 추정된다. 또한 GB200 및 GB300 NVL72 랙 출하가 8월에 회복됐고 CY26 연간 전망이 80-85k racks라는 점을 Blackwell GPU 소비 증가의 증거로 본다. 공급망 전반에서 AI 칩 매출은 계속 전분기 대비 증가할 것으로 예상되며, TSMC의 AI 관련 매출은 2024년부터 2029년까지 CAGR 60%에 도달할 수 있다고 추정한다.

분석 프레임워크

Morgan Stanley는 아시아 공급망 점검을 CoWoS, CoPoS, EMIB-T 생산능력 전망과 결합하고, 그에 따른 패키징 및 웨이퍼 수요를 CSP 설비투자 전망과 비교한다. 생산능력 배정을 구체적인 AI GPU, CPU, ASIC 프로그램에 연결해 칩 출하량, HBM 수요, 웨이퍼 소비, 매출 기회를 추정한다.

방법론 메모

• 산업 분석 프레임워크수급 프레임워크

  첨단 패키징 수급 분석

  보고서는 패키징 기술과 공급업체별 생산능력을 예측한 뒤 고객 예약과 예상 칩 프로그램에 비교해 병목, 배정 변화, 반도체 수요를 평가한다.

• 산업 분석 프레임워크산업 가치사슬 상·중·하류 전이

  AI 인프라 지출의 반도체 공급망 전파

  분석은 CSP 설비투자와 랙 출하를 GPU 및 ASIC 수요, 첨단 패키징, HBM 소비, 웨이퍼 매출과 연결한다.

자산 매핑 및 비교

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

• TSMC

  AI GPU, CPU, ASIC 수요를 지원하는 주요 첨단 패키징 공급업체

  강점

  CoWoS 생산능력은 2028년 260kwpm에 도달할 것으로 예상되며, CoPoS 시험 생산은 추가 생산능력을 만들 수 있다.

  약점

  OSAT 생산능력 램프가 지연될 경우 Venice CPU 수요를 수용해야 하며 AI GPU 생산능력을 일부 압박할 수 있다.

  비교

  CoWoS 생산능력은 ASE/SPIL과 Amkor의 합산 생산능력보다 상당히 클 것으로 예상된다.

  위험

  CoPoS 확장은 시험 생산 결과에 달려 있다.

• Intel

  대형 AI 칩용 EMIB-T 첨단 패키징 공급업체

  강점

  EMIB-T 생산능력은 2028년 40-45kwpm에 도달할 것으로 예상되며 더 많은 레티클을 가진 대형 칩을 지원할 수 있다.

  약점

  생산능력이 EMIB-T로 전환됨에 따라 EMIB-M 생산능력은 감소할 것으로 예상된다.

  비교

  EMIB-T 생산능력은 TSMC CoWoS와 비교하기 위해 12인치 CoWoS 웨이퍼 등가로 환산된다.

  위험

  더 큰 EMIB 칩을 지원하는 능력은 공급망 실행에 달려 있다.

• AMD

  AI GPU와 Venice CPU를 통한 CoWoS 수요의 주요 동인

  강점

  2027년 CoWoS 총소비는 전년 대비 165% 증가한 345k wafers로 예상된다.

  약점

  Venice CPU 생산은 4.4mn units로 예상돼 초기 전망인 5.6mn보다 낮다.

  비교

  AI GPU 생산은 TSMC CoWoS를 사용할 것으로 예상되는 반면, 비TSMC 공급업체는 Venice CPU와 기타 제품을 주로 담당할 예정이다.

  위험

  OSAT 생산능력 램프 지연은 Venice 생산을 제한하고 TSMC 생산능력을 필요로 할 수 있다.

• MediaTek

  Nvidia NVLink Fusion과 Humufish 수요를 통한 잠재적 ASIC 설계 수혜자

  강점

  Morgan Stanley는 두 번째 AI CSP 또는 AI 랩 고객을 확보할 가능성이 커지고 있다고 본다.

  비교

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

  위험

  잠재 고객 결정은 아직 확인되지 않았다.

핵심 데이터

• 2028년까지 CSP 설비투자 성장률12%Morgan Stanley 미국 인터넷 리서치 추정
• 2028년 전체 2.5D 패키징 생산능력 성장50%CoWoS, CoPoS, EMIB-T의 예비 생산능력 가정
• TSMC CoWoS 생산능력260kwpm in 20282026년 130kwpm, 2027년 200kwpm 대비
• 비TSMC CoWoS 생산능력110kwpm by end-20282027년 말 80kwpm 대비
• Intel EMIB-T 생산능력40-45kwpm in 20282026년 약 5kwpm, 2027년 15-20kwpm 대비
• 글로벌 CoWoS 수요2,509k wafers in 20272026년 1,394k wafers 대비
• AI HBM 소비량Up to 44bn Gb in 20272026년 최대 29bn Gb 대비
• AI 웨이퍼 소비At least US$55bn in 20272026년 최소 US$27bn 대비

영향과 시사점

보고서는 첨단 패키징이 AI 컴퓨팅 수요가 전체 CSP 설비투자보다 빠르게 계속 성장하도록 하는 핵심 기제라고 본다. TSMC, OSAT, Intel은 생산능력 공급자로 위치하며 GPU와 ASIC 프로그램이 배정을 주도한다. OSAT 생산능력 제약 또는 램프 지연은 수요를 TSMC로 전환하고 개별 제품의 생산량 전망을 바꿀 수 있다.

위험

• TSMC CoPoS 생산능력 구축은 시험 생산의 성공에 달려 있다.
• OSAT 생산능력 램프 지연과 패널 레벨 패키징의 낮은 수율은 Venice CPU 생산을 제한할 수 있다.
• Intel이 더 큰 EMIB 칩을 지원할 수 있는지는 공급망 실행에 달려 있다.

주시할 점

• TSMC CoPoS 시험 생산의 진전과 후속 생산능력 구축 결정.
• MediaTek이 Nvidia NVLink Fusion을 통해 두 번째 AI CSP 또는 AI 랩 고객을 확보하는지 여부와, 4Q26의 잠재적 결정.
• ASE/SPIL 및 Amkor의 CoWoS 생산능력 확장 속도.
• Broadcom의 지원을 받는 AI 랩 ASIC CoWoS 예약.
• Blackwell GPU 소비 지표로서의 GB200/GB300 랙 출하.