AI 반도체의 진짜 병목은 패키징이다… 삼성전자는 언제 TSMC를 따라잡을까?

AI 반도체의 진짜 병목은 ‘패키징’이다

삼성전자는 언제 TSMC를 추격할 수 있을까?

1. 왜 지금 최첨단 패키징인가

AI 가속기 시대에 반도체 경쟁의 무게중심은 이미 미세공정에서 이동했다. GPU 성능도, HBM 생산량도 충분하지만 이를 하나의 칩처럼 묶어내는 최첨단 패키징(CoWoS급 2.5D)이 부족해 AI 서버 출하가 막히고 있다. 이 병목을 장악한 기업이 바로 TSMC다. AI 반도체 산업의 열쇠는 더 이상 ‘누가 더 잘 만드느냐’가 아니라 ‘누가 더 잘 연결하느냐’에 있다.

 

2. 삼성전자의 기술 수준은 어디까지 왔나

TSMC의 CoWoS에 대응하는 삼성전자의 기술은 I-Cube다. 기술 개념과 성능 자체는 이미 HBM3E 연동, 대면적 인터포저, 전력·신호 안정성 측면에서 상용 수준에 도달했다. 문제는 기술이 아니라 캐파와 생태계다.
TSMC는 수년간 축적한 대량 양산 경험과 고객 설계 자산을 기반으로 CoWoS를 사실상의 표준으로 만들었다. 반면 삼성은 아직 선별적 고객 중심의 양산 단계다. 그러나 결정적 차별점이 있다. 삼성은 HBM–파운드리–패키징을 모두 보유한 유일한 기업이라는 점이다.

3. 경쟁력 확보 시점과 현실적 전략

삼성전자가 CoWoS급 경쟁력을 실질적으로 확보하는 시점은 2026~2027년으로 보는 것이 합리적이다. 이미 AI 반도체 스타트업, 글로벌 팹리스와의 협업이 늘고 있고, 내부적으로는 I-Cube 고도화와 캐파 증설이 동시에 진행 중이다.
조기 추격을 위해서는 네 가지가 핵심이다.
첫째, HBM과 패키징의 통합 최적화로 성능·전력·수율을 패키지 단에서 보장해야 한다.
둘째, 엔비디아 한 곳을 쫓기보다 AI ASIC·빅테크 커스텀 칩으로 레퍼런스를 쌓아야 한다.
셋째, 모든 공정을 내재화하려 하지 말고 OSAT 외주를 병행해 캐파를 빠르게 키워야 한다.
넷째, 인텔·OSAT 출신 고급 패키징 인력 흡수가 기술 격차를 줄이는 가장 빠른 길이다.

4. 투자자가 봐야 할 큰 그림

TSMC는 CoWoS 독점으로 당분간 초과이익을 누리겠지만, 만성적인 캐파 부족은 고객 이탈이라는 구조적 리스크로 이어지고 있다. 인텔은 기술 카드가 있지만 불확실성이 크다. 이 틈에서 삼성전자는 가장 현실적인 대안으로 떠오르고 있다.
AI 반도체 공급망이 한계에 부딪힐수록, **‘두 번째로 믿을 수 있는 패키징 플랫폼’**의 가치는 급격히 커진다. HBM이라는 강력한 무기를 가진 삼성에게 최첨단 패키징은 선택이 아니라 파운드리를 완성하는 마지막 퍼즐이다.
2026년 이후, 이 퍼즐이 맞춰지는 순간 시장의 시선은 달라질 수 있다.