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| (사진=연합뉴스) |
[알파경제 = 김민영 기자] 인공지능(AI) 패러다임이 대규모 데이터 '학습'을 넘어 스스로 판단하고 행동하는 '추론 및 에이전틱 AI(Agentic AI)' 국면으로 진입하면서, 그동안 그래픽처리장치(GPU) 그늘에 가려져 있던 중앙처리장치(CPU) 시장이 새로운 인프라 핵심으로 급부상하고 있다.
이에 따라 대표적 수혜주인 AMD의 장기 성장 잠재력이 주목받고 있다.
송명섭 IM증권 연구원은 "AI 학습 국면에서는 대규모 행렬 연산이 핵심이기 때문에 GPU 중심으로 인프라가 구축된다"며 "반면 추론, 특히 에이전틱 AI 단계에 진입하면 모델 호출 전후의 제어 과정이 대폭 확대된다"고 설명했다.
사용자의 요청을 여러 단계로 쪼개고, 검색과 API 호출을 수행하며, 결과를 검증하고 실패 시 재시도하는 루프가 발생하기 때문이다. 이 과정은 GPU 계산량뿐만 아니라 CPU 스레드, 메모리, 네트워크, 스토리지 I/O를 모두 집중적으로 소모하므로 CPU 수요 증가로 이어진다.
다만 이는 GPU 수요의 둔화를 뜻하는 것이 아니라, GPU 클러스터를 뒷받침하는 보조 인프라가 확장됨을 의미한다는 해석이다.
IM증권에 따르면, 현재 AI CPU 시장은 이미 초기 발전 단계에 진입한 상태다. 인텔은 2026년 1분기 실적에서 데이터센터 AI 그룹 매출이 전년 동기 대비 22% 증가했고, 서버 CPU 가격 역시 10%에서 20%가량 상승했다고 밝혔다.
AMD 역시 동기 데이터센터 매출이 전년 대비 57% 증가했으며, 2분기 CPU 매출은 전년 동기 대비 70% 성장할 것이라는 전망을 제시했다.
CPU 전용 서버는 듀얼 소켓(2개) 구성이 표준이며 대용량 DRAM을 요구하기 때문에, 현재 1~2개 소켓을 사용하는 일반 서버 대비 서버당 DDR5 탑재량이 2~4배가량 증가한다.
2026년에 전체 GPU 서버 출하량의 4분의 1 수준인 749천 대의 AI CPU 서버가 생산되고 여기에 대당 1.5TB의 DRAM이 탑재된다고 가정할 경우, AI CPU 서버의 등장으로 인해 2026년 일반 서버의 평균 DRAM 탑재량과 전체 DRAM 수요량은 전년 대비 각각 22.7%와 35.3% 증가할 것으로 추정된다.
송명섭 연구원은 "나아가 2027년 이후에는 AI CPU 서버의 생산 가속화와 대당 DRAM 탑재량 상승이 맞물리면서, AI CPU 서버가 전체 DRAM 수요 성장을 견인하는 핵심 요인으로 작용할 것"이라고 전망했다.
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공급 측면에서 AI 가속기 (GPU, ASIC)와 CPU가 동일한 TSMC 첨단 노드를 두고 경쟁하지만, 현재는 가속기 반도체에 우선 배정되는 구조이다.
TSMC는 2026년 AMD 3나노 이하 Capa가 서버 CPU 웨이퍼 주문의 80%만 충족 가능한 것으로 추정하고 있다.
송 연구원은 "2027년에는 AI 관련 수요가 TSMC 3나노 웨이퍼 생산량의 86%를 차지할 전망이며, TSMC 3나노 Capa 제약으로 AMD는 내년 상반기까지 수요가 있어도 충분한CPU를 생산하기 어려운 상황인 것으로 판단된다"고 밝혔다.
또한 대만 서버 ODM 업체들에 따르면 AI 서버 생산 Capa의 부족에 따라 엔비디아 AI 서버 생산을 제외한 AMD 등의 AI 서버 생산에 차질이 발생 중이며, AMD AI 서버의 생산 증가율은 현재 전년 대비 10% 수준에 머물고 있는 것으로 추정된다.
AI 서버용 부품 재고 역시 엔비디아가 사용하는 부품의 경우 여유가 있으나, 그 외 업체들향 부품은 공급이 부족한 상황이란 분석이다.
송 연구원은 "결국 업계 2위 업체로서 충분한 파운드리(Foundry) 및 서버 생산 Capa를 할당 받지 못하고 있다는 점이 AMD와 AI CPU 성장에 제약 요인으로 작용하고 있는 상황"이라고 진단했다.
알파경제 김민영 기자(kimmy@alphabiz.co.kr)
