AI 반도체 경쟁의 구조가 바뀌고 있다. 지금까지 반도체 시장은 TSMC, 삼성전자, 인텔, SK하이닉스 같은 기업들이 기술력과 생산능력(Capacity), 자본투자 규모를 놓고 경쟁하는 산업으로 인식돼 왔다. 그러나 지난해 8월 22일 미국 정부가 89억 달러를 투입해 인텔의 약 9.9% 지분을 직접 확보하면서, 미국의 반도체 산업정책은 보조금 지원을 넘어 국가가 전략기업의 주주로 참여하는 단계로 들어섰다. AI 반도체 경쟁 역시 기업 간 경쟁에서 국가와 자본까지 결합된 시스템 경쟁으로 확대되고 있다.
인텔은 정부 자본에 더해 엔비디아와 소프트뱅크 등으로부터 약 70억 달러의 민간 투자를 유치하며 회생 전략을 추진하고 있다. 2024년 188억 달러의 순손실을 기록한 이후 약 2만 명의 인력을 감축하고 알테라와 모빌아이 지분 등 비핵심 자산을 매각하는 한편, 첨단 공정과 파운드리를 중심으로 사업구조를 재편하고 있다. 인텔의 부활은 이제 한 기업의 구조조정을 넘어 미국이 자국의 첨단 반도체 생산 기반을 어디까지 전략자산으로 관리할 것인가를 보여주는 시험대가 됐다.
미국, 보조금에서 ‘주주 국가’로
미국 정부는 앞서 CHIPS Act를 통해 인텔의 애리조나·뉴멕시코·오리건·오하이오 생산시설에 최대 78억 6000만 달러의 직접 지원을 제공했다. 여기에 지분 투자까지 더해지면서 국가는 산업정책의 설계자와 보조금 제공자를 넘어 전략기업의 직접적인 주주로 등장했다. 미국 내 첨단 반도체 생산능력 확보를 산업정책뿐 아니라 경제안보와 국가안보의 문제로 다루기 시작한 것이다.
CSIS의 수자이 시바쿠마르(Sujai Shivakumar), 찰스 웨스너(Charles Wessner) 등은 인텔에 대한 국가 지원을 분석하며 “산업정책은 선진 경제권 전반에서 이미 표준이 됐다”고 지적했다. 최첨단 반도체는 막대한 초기 투자와 기술적 위험 때문에 기업의 자본만으로 국가 차원의 생산 기반을 유지하기 어려워지고 있다는 것이다.
그러나 국가 자본이 들어왔다고 해서 시장 규율까지 사라지는 것은 아니다. 립부 탄(Lip-Bu Tan) 인텔 CEO는 차세대 14A 공정 투자에 대해 “조건 없는 투자는 더 이상 없다”고 강조했다. 14A 투자를 실제 고객의 확약과 경제성이 확인되는 경우에 집중하겠다는 의미다.
인텔의 18A 공정은 2025년 생산에 들어갔고, 18A-P는 올해 리스크 생산 단계에 진입했다. 인텔에 따르면 18A는 Intel 3 대비 동일 전력에서 최대 18% 높은 성능, 동일 성능에서 38% 낮은 전력, 약 30% 높은 칩 밀도를 제공한다. 결국 인텔의 회생 여부는 정부 지원 규모보다 18A와 차세대 14A에서 외부 고객을 확보하고 수율과 원가 경쟁력을 증명할 수 있느냐에 달려 있다.
삼성전자, 한국과 미국에 동시에 생산기반을 건다
삼성전자의 전략은 인텔과 다르다. 한국 정부가 삼성전자 지분을 직접 보유하는 대신, 기업이 한국과 미국 양쪽에 초대형 생산기반을 구축하고 정부가 세제와 인프라로 이를 지원하는 구조다. 삼성전자는 미국 텍사스 테일러와 오스틴을 중심으로 370억 달러 이상을 투자할 계획이며, 미국 정부는 이 프로젝트에 최대 47억4500만 달러의 CHIPS Act 직접 지원을 제공했다.
그러나 삼성의 생산 기반 중심은 여전히 한국이다. 삼성전자가 지난 6월 공개한 2026~2040년 투자계획은 총 2450조 원이며, 이 가운데 약 2100조 원을 반도체에 투입한다. 용인 반도체 클러스터와 기존 국내 반도체 거점에만 약 1650조 원이 배정돼 있다.
기술적으로는 메모리와 파운드리를 결합하는 전략이 핵심이다. 삼성전자는 지난 5월 업계 최초로 12단 HBM4E 샘플을 주요 고객사에 공급하기 시작했으며, HBM4E에는 1c D램과 4나노 파운드리 로직 베이스 다이가 결합된다. HBM이 단순 메모리에서 로직과 메모리가 결합된 AI 시스템 부품으로 진화할수록 D램·HBM·파운드리를 함께 보유한 삼성의 수직통합 구조가 경쟁력으로 작용할 가능성이 있다.
“SK하이닉스, HBM 우위를 생산능력으로 굳힌다
SK하이닉스의 전략은 AI 메모리에서 확보한 우위를 생산능력 확대로 연결하는 데 초점이 맞춰져 있다. 올해 1분기 글로벌 HBM 시장에서 약 58%의 점유율을 기록한 것으로 추산되는 가운데, 최태원 SK그룹 회장은 지난 6월 향후 5년간 SK하이닉스의 전체 웨이퍼 생산능력을 두 배로 확대하겠다고 밝혔다. 그는 AI 수요 증가에 따른 웨이퍼 공급 부족이 2030년까지 이어질 가능성도 제기했다.
이 전략은 8월 7일 대규모 투자 결정으로 구체화됐다. SK하이닉스 이사회는 용인 Y2 팹에 35조 2000억 원, 청주 M17 팹에 19조 1000억 원 등 총 54조 3000억 원을 투자할 계획을 승인했다. Y2는 HBM을 포함한 첨단 D램 생산을 담당하며 2029년 6월 첫 클린룸 가동을 목표로 하고, M17은 NAND 생산기지로 2028년 12월 클린룸 가동을 계획하고 있다.
장기 투자 규모는 훨씬 크다. SK하이닉스는 용인·청주·서남권을 포함해 약 1100조 원의 중장기 투자계획을 제시했으며, 용인 클러스터 4개 팹 완공 시점도 당초 2045년에서 2033년으로 앞당길 계획이다. 미국 인디애나주 웨스트라피엣에도 약 40억 달러를 투자해 2028년 하반기 가동을 목표로 HBM 첨단 패키징 및 R&D 시설을 건설하고 있다.
AI 반도체 경쟁의 핵심은 생산능력
인텔·삼성전자·SK하이닉스의 전략은 서로 다르지만 공통점이 있다. 인텔은 국가자본과 민간자본을 결합해 미국 내 첨단 파운드리 생산능력을 되살리려 하고, 삼성전자는 한국의 메모리·파운드리 기반과 미국의 첨단 로직 생산기지를 동시에 확대하고 있다. SK하이닉스는 HBM 기술 우위를 웨이퍼 생산능력 확대와 첨단 패키징 투자로 연결하고 있다.
AI 반도체에서는 좋은 칩을 개발하는 것만으로 충분하지 않다. 수백만 개의 AI 가속기에 필요한 HBM, 로직 칩, 첨단 패키징을 고객이 원하는 시점에 대량 공급할 수 있어야 한다. 기술력이 실제 생산능력으로 연결될 수 있느냐가 시장 지배력을 결정하는 새로운 기준이 되고 있다.
하지만 생산능력은 팹을 건설한다고 해서 완성되지 않는다. TSMC 창업자 모리스 창(Morris Chang)은 미국의 반도체 제조업 복원을 “매우 비싼 헛수고가 될 수 있다”고 경고한 바 있다. 반도체 경쟁력은 공장뿐 아니라 엔지니어, 소재·장비업체, 전력과 용수, 고객, 수율 관리와 공정 노하우가 장기간 축적돼 만들어지는 생태계이기 때문이다.
한국에 필요한 것은 ‘국가 반도체 시스템’
미국과 한국의 차이는 정부가 산업에 개입하는 방식에서 분명해진다. 미국은 CHIPS Act 보조금과 세액공제, 수출통제, 국방·안보정책에 이어 전략기업에 대한 직접 지분 투자까지 정책 수단을 확대하고 있다. 반면 한국은 삼성전자와 SK하이닉스가 대규모 투자를 선도하고 정부가 세제·인프라·규제 측면에서 지원하는 기업 주도형 모델이다.
어느 모델이 반드시 우월하다고 단정하기는 어렵다. 미국식 국가자본 모델은 시장 왜곡과 비효율의 위험이 있고, 한국식 기업주도 모델은 전력·용수·인재·인허가 등 국가 인프라가 기업의 투자 속도를 따라가지 못할 위험이 있다. 중요한 것은 AI 반도체 시대에는 기업 경쟁력과 국가 산업 역량을 더 이상 분리해서 볼 수 없다는 점이다.
삼성전자의 경쟁 상대는 TSMC나 인텔 한두 기업에 그치지 않고, SK하이닉스의 경쟁 상대 역시 마이크론만이 아니다. 기업 뒤에 있는 국가의 자본, 에너지, 인재, 연구개발, 세제, 통상정책까지 하나의 경쟁 시스템으로 움직이기 시작했다.
인텔의 부활 실험이 한국에 던지는 질문도 여기에 있다. 한국의 과제는 세계 최고 수준의 반도체 기업을 보유하는 데서 끝나지 않는다. 전력·자본·인재·연구개발·첨단패키징을 연결해 기업의 기술력이 실제 생산능력과 시장 지배력으로 이어지는 ‘국가 반도체 시스템’을 구축해야 한다.
AI 반도체 경쟁의 승부처도 달라지고 있다. 공정 미세화와 개별 기업의 기술력만으로는 충분하지 않다. 앞으로의 경쟁력은 기술과 생산능력, 자본과 인프라, 기업 전략과 국가 전략을 얼마나 빠르고 효율적으로 하나의 생태계로 연결하느냐에 따라 결정될 것으로 보인다.
