MS, AI Supply Chain: TSMC CoWoS Expansion; ASIC Dynamics; Asia Field Trip (25.12.01)

✅ TSMC CoWoS 전망 대폭 상향: 2026년 캐파 증가율을 79%로 재산정
‒ TSMC 2026년 CoWoS 캐파 전망을 기존 20~30% 증가 → 79% 증가(70kwpm → 125kwpm)로 대폭 상향. AI GPU·ASIC 양쪽 모두에서 구조적 수요가 폭발적으로 증가하고 있음을 반영.
‒ 증설된 물량은 NVIDIA·Broadcom 중심으로 배분되며, MediaTek도 일부 할당을 받는 것으로 파악.
‒ NVIDIA는 CoWoS-L 할당이 590k → 700k wafer로 상향되며, 26년까지 AI GPU 매출 5,000억달러 가이던스를 뒷받침하는 핵심 공급 기반이 될 것.
‒ Broadcom은 Meta ASIC 일부 지연에도 Google TPU 관련 CoWoS-S 수요가 155k → 200k wafer로 확대되며 총 CoWoS 예약이 210k → 230k로 증가.
‒ MediaTek도 Google TPU 관련 고객사(P.1~3)의 프로젝트 초입단 배치로 CoWoS-S 10k → 20k로 증가.

✅ AI GPU·ASIC 수요는 초강세: 중국 B40 둔화에도 Blackwell·TPU가 수요 견인
‒ 아시아 밸류체인 미팅에서 확인된 핵심 메시지는 “AI GPU·AI ASIC 수요는 생각보다 더 강하다”는 점.
‒ 다만 NVIDIA B40(=RTX Pro 6000, China향)은 가격/성능 매력이 낮아 당초 2H25 150~200만대 예상 → 실제 90만대 수준으로 하향되며 중국향 매력이 떨어진 것으로 파악됨. 중국 inference 시장은 5090 게이밍 GPU + 개선된 Hopper + 일부 로컬 칩이 주력.
‒ 반면 AI Training용 Blackwell과 Google TPU 시리즈는 전방 hyperscaler capex 및 10~20GW급 데이터센터 건설 프로젝트에서 Material하게 수요가 발생하는 구간으로 진입.

✅ Broadcom TPU와 MediaTek TPU 설계 역량이 ASIC 업사이드의 핵심 축
‒ Broadcom TPU는 Google의 대규모 AI 클러스터 확장에 결정적 역할을 하며, TSMC CoWoS-S 65nm 인터포저 증설(추가 20kwpm)은 Google TPU 전용일 가능성이 높다고 판단.
‒ MediaTek 관련해서는 한 글로벌 빅테크 고객사가 3nm TPU 생산 일정을 당겨오는(pull-in) 현상이 포착되며, 향후 CoWoS-S 기반 TPU 설계 서비스 수요가 빠르게 증가할 것으로 관측됨.
‒ Amazon의 Trainium3 역시 Broadcom/Marvell이 TSMC 3nm 캐파 확보를 통한 지원 역할을 할 가능성이 있으며, 이는 추가적인 디자인 서비스 없이 capacity 지원 중심일 것이라 판단.

✅ TSMC 3nm 캐파가 2026 AI 공급의 병목: 최대 +20kwpm 추가 증설 가능성
‒ TSMC 3nm은 2025년 110~120kwpm → 2026년 기존 전망 140~150kwpm → 수정전망 160~170kwpm으로 확장 가능성이 감지됨.
‒ 이유는 NVIDIA·AMD·Alchip 모두 3nm 수급 확보에 어려움을 호소하고 있기 때문.
‒ TSMC는 clean room 공간 부족으로 Fab15 기존 22/28nm 라인을 유럽으로 이전하는 방안을 검토 중이며, 이는 2026 CapEx가 최대 480~500억달러까지 상승할 가능성.

✅ 2026년 AI 칩 생산이 요구하는 HBM은 30bn Gb, Wafer TAM은 250억달러 규모
‒ 2026년 주요 GPU·ASIC 별 CoWoS 물량 → 칩 수량 → 필요 HBM 용량을 산출해 HBM 총 수요가 3만억 Gb(=30bn Gb) 규모에 달할 것으로 추산.
‒ Blackwell(B300), Rubin(R200), TPU v7/v8, Trainium3 등은 모두 288GB~432GB 등 고용량 HBM을 요구해 HBM3E·HBM4로의 빠른 전환을 가속화.
‒ Wafer 측면에서는 AI 칩이 약 981k wafer → 238억달러 TAM을 형성, CoWoS와 함께 프런트엔드(3nm/4nm/5nm) 캐파도 병목으로 진입하고 있음.

✅ Power Deployment 분석: mega·hyper-scale DC의 CoWoS 수요는 연 681k wafer
‒ MS는 OpenAI(Abilene, Memphis), Google, AWS, Meta 등 1GW~5GW급 DC 프로젝트의 랙 구성·칩 구성·전력 사용량을 기반으로 CoWoS 수요를 역산.
‒ 결과적으로 총 124만 wafer → 연간 68만 wafer의 CoWoS 수요가 발생할 것으로 추정해, TSMC+타사(Amkor/ASE)의 연간 공급(110만 wafer 상당)과 대체로 균형적.
‒ 이는 곧 CoWoS 자체가 병목은 아니며, 3nm와 T-glass 같은 소재, 인터포저 등에서 병목 가능성이 더 크다는 의미.

✅ OpenAI·Google·Anthropic 계약 기준으로 보면 2027 CoWoS는 TSMC 245k·Non-TSMC 37k
‒ 10GW(OPENAI×NVIDIA), 6GW(OPENAI×AMD), 1GW(Google×Anthropic) 계약 기준으로 CoWoS 수요를 추정하면,
» TSMC: 629k wafer 총수요 중 연간 245k
» Non-TSMC: 110k wafer 총수요 중 연간 37k
‒ 3nm wafer 기준 NVIDIA(260k), Broadcom TPU(70k), AMD(81k)의 2nm/3nm 소모량이 도출되며, 앞으로 성장은 결정적으로 3nm 캐파 확보 여부에 좌우됨을 재확인.

💡 정리: AI 반도체 공급망의 진짜 병목은 CoWoS가 아니라 프런트엔드(3nm)와 HBM
» 2026년 TSMC CoWoS 캐파 전망이 크게 상향되며 병목 우려가 완화됐지만, 실제 제약은 3nm 프런트엔드 캐파가 AI GPU·ASIC 공급을 가르는 핵심 병목으로 떠오른 상황.
» Google TPU·Amazon Trainium·OpenAI 전용 GPU 등 고객들의 3nm 수요가 동시다발적으로 급증하며, Fab15 구조조정·유럽 이전 등 TSMC CapEx 의사결정이 산업 전체 AI CapEx 사이클을 좌우.
» 2026년 HBM 수요는 실질적으로 30bn Gb를 요구하며, 모든 AI 칩이 고용량 HBM3E/4 중심으로 이동함에 따라 메모리도 구조적 쇼티지 국면 지속.
» Mega-DC 전력배치 → 랙 구성 → 칩 수량 → CoWoS 물량으로 계산한 결과, CoWoS는 공급이 따라가는 수준이나 T-glass·3nm wafer·HBM이 더욱 심각한 병목 요인이 될 가능성이 높음.
» 결국 2026~2027년 AI 공급망의 Key는 TSMC 3nm 확장 속도 + HBM 증설 속도로 요약됨.