미, AI 칩 공급망 리스크로 중국 PCB 우세 겨냥

미국 데이터센터에서 가동되는 거의 모든 AI 칩은 중국에서 만들어진 회로 기판 위에 놓여 있다. 그리고 미국 정부는 이러한 의존성이 더 이상 무시할 수 없는 국가안보 문제라는 결론을 내렸다.

6월 3일 기준 정부 평가에 따르면, 미국은 AI 가속기용 인쇄회로기판(PCB) 제조 분야에서 중국이 거의 완전히 장악한 상황을 핵심 공급망 취약점으로 식별했다. PCB — 모든 반도체 패키지를 연결하고 전력을 공급하는 적층 기판 — 는 엔비디아(Nvidia Corp.), 구글(Google LLC), 애플(Apple Inc.)의 AI 시스템에서 압도적으로 중국 공장에서 생산되며, 워싱턴이 이제 대응에 나서야 하는 단일 실패 지점 위험을 만들어내고 있다.

"AI 공급망의 PCB 계층은 대부분의 정책 입안자들에게 보이지 않았지만, 이는 대만의 고급 패키징에서 목격한 것과 동일한 집중 위험을 나타냅니다."라고 이 사안에 정통한 미국 관리는 평가가 아직 공개되지 않았음을 이유로 익명을 요구한 채 말했다. "만약 그 공급이 중단된다면, 이 나라의 모든 AI 칩은 종이 무게추가 될 것입니다."

이 취약점은 수십 년에 걸친 PCB 제조의 중국 이전에서 비롯됐으며, 전자제조 산업 협회 IPC의 업계 데이터에 따르면 중국은 이제 글로벌 생산 능력의 50% 이상을 차지한다. AI 서버에 사용되는 고층수·고신뢰성 기판 — 엔비디아 H100 및 B200과 같은 칩의 전력 공급 및 신호 무결성 요구사항을 처리할 수 있는 20층 이상의 기판 — 의 경우 중국 점유율은 70% 이상으로 추정된다. 대조적으로, 미국 기반 PCB 제조 역량은 2000년 30% 이상에서 글로벌 공급의 5% 미만으로 줄어들었다.

리스크는 PCB의 물리적 특수성으로 인해 더욱 악화된다. 대체 파운드리를 위해 재설계가 가능한 반도체와 달리, PCB는 특정 칩 패키지 및 시스템 아키텍처에 맞춰진 맞춤형 적층 스택업이다. 서버 설계를 새 보드 공급업체로 전환하는 데는 12~18개월이 소요된다고 공급망 컨설팅업체 세라프 컨설팅(Seraph Consulting)은 추정한다. 갑작스러운 공급 중단은 델 테크놀로지스(Dell Technologies Inc.), 휴렛 팩커드 엔터프라이즈(Hewlett Packard Enterprise Co.), 슈퍼마이크로 컴퓨터(Super Micro Computer Inc.) — 엔비디아 HGX 및 DGX 시스템의 대부분을 조립하는 세 업체 — 의 AI 서버 생산 라인을 마비시킬 것이다.

AI 군비 경쟁 속 PCB 사각지대

미국 반도체 산업은 지난 4년간 칩 제조를 대만으로부터 다각화하는 데 집중해 왔으며, 칩스 법(Chips Act)은 애리조나에서 오하이오에 이르기까지 팹 건설에 527억 달러의 보조금을 지시했다. 칩렛을 단일 장치로 조립하는 고급 패키징 역시 주목을 받아, TSMC는 일본 구마모토에 전용 시설을 구축하고 애리조나에도 또 다른 시설을 계획 중이다. 그러나 AI 스택에서 가장 덜 화려한 부품인 PCB는 거의 정책적 관심을 받지 못했다.

단일 엔비디아 H100 기반 서버에는 대략 1012개의 PCB — 메인 마더보드, GPU 베이스보드, 네트워킹 인터페이스 카드, 전력 분배 보드, 스토리지 백플레인 — 가 포함된다. 각 기판은 적층, 드릴링, 도금, 솔더 마스크 도포를 포함한 2030단계의 제조 공정을 거친 후 전자제조서비스(EMS) 시설에서 부품이 실장된다. 혼하이 정밀공업(Hon Hai Precision Industry Co., 폭스콘) 및 위스트론(Wistron Corp.)과 같은 기업은 중국, 멕시코, 베트남에서 최종 조립을 수행하지만, 베어 보드 자체는 선전 패스트프린트(심천 패스트프린트 회로 기술 유한공사), 유니마이크론 테크놀로지(Unimicron Technology Corp., 본사는 대만이나 주요 중국 사업장 보유), 젠딩 테크놀로지 홀딩(Zhen Ding Technology Holding Ltd.)과 같은 중국 공급업체에서 주로 공급된다.

유럽연합도 유사한 곤경에 직면해 있다. 최근 몇 주간 발표된 유럽위원회의 기술 주권 패키지는 클라우드 인프라와 칩을 대상으로 하지만 PCB 제조는 다루지 않는다. EU는 대부분의 기술 제품을 해외에서 수입하며, 역내 PCB 역량은 미미하다 — 위원회 자체 디지털 전략 문서에 따르면 브뤼셀은 아직 이 격차를 수치화하지도 못했다.

승자와 패자

공급망 리스크는 미국 및 동맹국 PCB 제조사들에게 분명한 기회를 창출한다. 캘리포니아와 뉴욕에 시설을 둔 미국 최대 PCB 제조사 TTM 테크놀로지스(TTM Technologies Inc.)는 선행 주가수익비율 14배에 거래되며, 리쇼어링(미국 재이전) 기대감으로 주가가 올해 들어 22% 상승했다. 애리조나의 비상장 적층재료 공급업체 아이솔라 그룹(Isola Group)은 AI 서버 보드에 사용되는 고주파 기판 생산을 늘렸다. 일본에서는 이비덴(Ibiden Co.)과 신코 일렉트릭(Shinko Electric Industries Co.)이 AI 애플리케이션용 고급 PCB 역량에 투자했지만, 두 회사 모두 중국 생산량에 비해 여전히 규모가 작다.

그러나 리쇼어링 경제학은 만만치 않다. 고층수 AI 서버 보드를 생산할 수 있는 미국 기반 PCB 공장을 건설하고 장비를 갖추는 데는 IPC 추정치 기준 4억6억 달러가 소요된다. 미국 내 운영 비용은 인건비, 환경 규제 준수 및 에너지로 인해 중국보다 3040% 높다. 정부 보조금이나 국방 조달 보장 없이는 대규모 국내 PCB 생산의 사업 타당성은 아직 입증되지 않았다.

엔비디아, 구글, 애플에게 즉각적인 위험은 완전한 공급 중단(중국은 연간 수십억 달러의 수익을 창출하는 PCB 수출을 중단할 유인이 없다)보다는 레버리지(영향력)에 더 가깝다. 5월 14~15일 베이징에서 열린 트럼프-시진핑 정상회담은 구매 약속과 새로운 양자 협의체를 산출했지만, 양측을 협상 테이블로 이끈 상호 전략적 취약성이라는 구조적 조건은 그대로 유지된다. 한 반도체 공급망 분석가의 말처럼, "PCB는 누군가가 무기화하기 전까지는 생각하지 않는 의존성의 종류입니다."

투자자 시사점

선행 주가수익비율 32배에 거래되는 엔비디아 주가는 지속적인 AI 인프라 구축을 가격에 반영했지만, PCB 공급의 공급망 중단은 반영하지 않았다. 번스타인 리서치(Bernstein Research)의 공급망 모델링에 따르면 12개월 생산 중단 시나리오는 엔비디아의 데이터센터 매출을 1520% 감소시켜 120억160억 달러의 매출 타격으로 이어질 수 있다. 구글의 자체 TPU 및 애플의 AI 서버 배치도 유사한 위험에 노출되어 있지만, 두 회사 모두 신속한 리쇼어링 비용을 흡수할 더 큰 대차대조표를 보유하고 있다.

가장 즉각적인 수혜자는 이미 ITAR(국제무기거래규정)을 준수하는 공급망을 통해 PCB를 조달하는 미국 방산업체들이다. 머큐리 시스템즈(Mercury Systems Inc.)와 코범 어드밴스드 일렉트로닉 솔루션즈(Cobham Advanced Electronic Solutions)는 군용으로 인증된 PCB 제조 라인을 운영하고 있어, AI 등급 상업 생산으로 확장할 수 있는 템플릿을 제공한다. 상업용 AI 업계가 회로 기판에 대해 방산 등급의 가격(3~5배 프리미엄)을 기꺼이 지불할 의향이 있는지 여부가 리쇼어링 일정이 얼마나 빨라질지를 결정할 미해결 과제로 남아 있다.

본 기사는 정보 제공 목적으로만 작성되었으며 투자 조언을 구성하지 않습니다.