브로드컴에서 미디어텍으로—맞춤형 AI 칩(ASIC) 설계의 주력이 조용히...

6월 3일, 브로드컴은 사상 최고의 AI 매출을 발표했다. 그러나 같은 날 주가는 급락했다. 브로드컴의 최대 고객 구글의 맞춤형 ASIC 사업 일부를, 대만의 라이벌—미디어텍(MediaTek)이 가져가고 있다. 브로드컴이 직면한 도전은, 치열한 AI 경쟁 속에서 IC 설계 산업 전체가 맞이한 새로운 국면이기도 하다.

브로드컴 실적—구글 발주가 쪼개지다

6월 초, 글로벌 증시가 급락하고 필라델피아 반도체 지수(SOX)가 큰 폭으로 조정받았다. 이 하락을 촉발한 두 가지 방아쇠 가운데 첫 번째는 6월 3일 발표된 브로드컴의 2분기 실적이었다.

근래 가장 강력한 분기였다. 매출 222억 달러(전년 대비 +48%), 그중 AI 관련 매출은 108억 달러(전년 대비 +143%)로 사상 최고치를 기록했다.

그러나 최고 실적과 동시에 브로드컴은 거센 경쟁 압력에도 직면해 있다. 대형 고객 구글이 발주를 여러 공급사로 분산하고 있으며, 그 유력한 경쟁자 중 하나가 대만을 대표하는 IC 설계 대기업 미디어텍이다.

두 번째 방아쇠는 엔비디아가 차세대 서버의 메모리 탑재량을 줄일 것이라는 SemiAnalysis의 전망이었다. 이 관측은 한때 메모리주를 강타했지만, ‘메모리 감축’이라는 해석은 시장의 과잉 반응이자 오독이었다—엔비디아는 랙당 구성을 낮췄지만, 이는 같은 메모리를 더 많은 랙에 분산하기 위한 것이어서 총사용량은 줄지 않았다. 시장의 관심은 ASIC과 IC 설계 서비스 시장이 앞으로 어떻게 늘고 줄며 재편될지로 옮겨 갔다.

10년 왕자 브로드컴, 6개의 핵심 고객

ASIC은 단일 작업을 위해 전용 설계된 칩으로, 그 특정 작업에서는 범용 GPU를 분명히 능가하지만 목적 외의 다른 일은 해내지 못한다.

ASIC 산업을 되짚어 보려면, 먼저 4대 CSP(클라우드 서비스 사업자)—구글, 아마존, Meta, 마이크로소프트—의 투자 속도부터 살펴보며 이 시장의 변화를 관찰하는 것이 좋다.

4대 CSP가 ASIC을 개발하는 주된 이유는 대체로 세 가지다. 첫째는 비용 통제로, 자체 설계 칩으로 엔비디아의 7080%에 이르는 초고마진을 우회한다. 둘째는 성능 최적화로, ASIC은 특정 워크로드에서 범용 GPU를 뚜렷이 능가한다. 셋째는 공급망 자립으로, 20232024년의 GPU 대부족이 단일 공급사 의존의 위험을 이들 대기업에 절감시켰다.

한때 브로드컴은 ASIC의 왕이라 할 만했다. 구글과의 10년에 걸친 협업에 더해, Anthropic·구글·Meta·OpenAI를 포함한 6개의 핵심 맞춤형 칩 고객을 거느렸다.

고객이 일단 칩 설계를 맡기면 아키텍처에서 검증, 후공정 패키징까지 한 묶음으로 묶여, 공급사를 바꾸려면 칩 전체를 다시 만드는 것과 같다. 미국이 오래 주도해 온 이 영역에서 아시아 기업이 구글의 핵심 발주에 파고드는 것은, 최근 몇 년 사이에도 드문 사건이다.

미디어텍, SerDes로 구글 TPU에 파고들다

구글의 TPU 파트너는 당초 브로드컴이 중심이었지만, 지금은 그 일부가 미디어텍으로 옮겨 갔고, 구글의 CPU 파트너는 창의전자(GUC)다. 미디어텍과 GUC가 기회를 얻은 것은 수탁 설계·제조 역량이 뛰어날 뿐 아니라, 마진을 브로드컴보다 낮게 책정하고, 고객과 유연하게 협력하며, 파운드리 TSMC와 긴밀한 관계를 유지하기 때문이다—모두 발주를 따낸 결정적 이유다.

구체적인 예가 구글의 차세대 TPU v9다. 업계에서는 미디어텍이 448G 고속 전송(SerDes) 기술로 이 발주를 따냈고, 점유율 10~15%를 노린다고 전해진다. 아시아 경쟁자가 브로드컴의 가장 핵심적인 고객에 파고든 것은 10년 만에 처음이다.

브로드컴이 정말 지켜내지 못하는 것일까, 아니면 일시적인 후퇴에 불과할까. 그것은 구글이라는 안건에서 실제로 얼마나, 그리고 얼마나 빠르게 옮겨 갔는지에 달려 있다.

구글 TPU—브로드컴 점유율, 95%에서 65%로

먼저 가장 일찍 움직였고 지금도 선두를 달리는 구글이다. 구글의 TPU 계획은 2013년에 시작돼 이미 7세대에 이르렀고, 8세대는 올해 3분기 투입이 예상된다.

구글이 TPU를 개발한 것은, 검색마다 신경망을 돌리면 막대한 수의 칩이 필요하다는 것을 깨닫고 전용 행렬 곱셈 칩의 자체 구축으로 향했기 때문이다. TPU는 처음에는 사내 용도로만 쓰였고, 음성 검색·이미지 인식·실시간 번역 등을 떠받쳤다.

기술 면에서, 구글 7세대 아이언우드(Ironwood)는 칩당 192GB의 HBM3E 메모리를 탑재하고 대역폭은 최대 7.37 TB/s에 이르며, Anthropic은 이미 최대 100만 개의 조달을 확약했다. 또한 TPU 생태계는 엔비디아의 CUDA 락인을 재현하고 있다. JAX나 TensorFlow에서 TPU에 최적화한 코드는 다른 플랫폼으로의 이전 비용이 매우 커서, 새로 도입할 때마다 TPU는 더욱 대체하기 어려워진다.

TPU 제조 발주의 추이를 보면 생산 이전은 점진적이다. 외국계는 구글 TPU에서 브로드컴의 점유율을 2026년 약 95%, 2027년 약 80%, 2028년 약 65%로 낮아질 것으로 추정한다. 그 차이를 미디어텍이 차츰 흡수하고 있으며, 미디어텍 자체 실적 설명회에서도 왕자의 지위가 느슨해지는 과정이 보인다. 2026년 1분기 설명회에서 연간 AI-ASIC 매출 목표를 20억 달러로 두 배 늘렸고, 구글 TPU 진행이 순조롭다고 확인했다.

업계 전체를 둘러보면 ASIC에서의 방향도, 강점도, 파트너도 저마다 다르다—그리고 시간이 흐르며 그 일은 미국 기업에서 대만 기업으로 차츰 옮겨 왔다.

구글만이 아니다. 아마존, 테슬라, 나아가 머스크의 우주 계획까지도 최근 몇 년 사이 칩 설계를 대만의 미디어텍, 창의전자(GUC), 세신(Alchip)에 맡겨 왔다. 그러나 이 발주를 받는 대만 기업들의 마진은, 핵심 IP를 쥔 브로드컴에 한참 못 미친다. 이것은 글로벌 AI 하드웨어 지형의 진정한 이동일까—아니면 대만이, 생산 수요 증가와 제품 다양화의 사이클 속에서 또다시 저수익의 한 층을 거머쥔 것에 불과할까.