AI칩 판도 바꾸는 구글 TPU 관련주 TOP10 – 제미나이 3.0 성공으로 급등한 종목은?

작년 말부터 주식 투자하면서 AI 관련주만 쫓아다녔는데, 엔비디아만 보다가 구글 TPU로 완전히 판도가 바뀌더라고요.

최근 구글이 자체 개발한 AI칩 텐서처리장치(TPU)가 엔비디아 GPU의 강력한 대항마로 떠오르면서 관련 종목들이 폭발적인 상승세를 보이고 있습니다.

특히 제미나이 3.0의 성공적인 출시 이후, 메타를 비롯한 빅테크 기업들이 구글 TPU 도입을 적극 검토하면서 국내 관련주들의 주가가 연일 신고가를 경신 중입니다. 2026년에는 AI칩 시장의 지형도가 완전히 달라질 거라는 전망이 나오네요.

그렇다면 지금 주목해야 할 구글 TPU 관련주는 어떤 종목들이 있을까요? 대장주부터 숨은 수혜주까지 하나씩 파헤쳐 보겠습니다.

구글 TPU란? AI칩 시장의 게임 체인저

TPU는 Tensor Processing Unit의 약자로, 구글이 2016년부터 자체 개발해온 맞춤형 AI 반도체입니다.

GPU처럼 범용성은 떨어지지만, AI 학습과 추론에 특화되어 있어서 전력 효율이 훨씬 높습니다. 무엇보다 가격이 엔비디아 GPU 대비 절반 수준이라는 게 큰 장점이죠.

최근 발표된 7세대 TPU ‘아이언우드’는 이전 세대 대비 성능이 무려 4배나 향상됐고, HBM 용량도 32GB에서 192GB로 6배 확대됐습니다. 여기에 최신 AI 모델인 제미나이 3.0이 호평을 받으면서 시장의 이목이 집중되고 있습니다.

그동안 구글은 TPU를 자사 클라우드 서비스에만 사용했는데, 이제 메타 같은 외부 기업에도 판매를 검토하고 있다고 합니다. AI 시장이 엔비디아 독점 체제에서 다극화 구조로 재편되는 신호라는 분석이 나옵니다.

구글 TPU 관련주 대장주는 어디?

1. 이수페타시스 – PCB 독보적 1위

구글 TPU 점유율 40% 이상을 차지하고 있는 국내 대장주의 핵심이 바로 이수페타시스입니다.

구글 TPU에 사용되는 고다층인쇄회로기판(MLB)을 납품하는 이 회사는 지난 11월 25일 하루 만에 12.47% 급등하며 14만 원대를 돌파했습니다. 시가총액도 10조 원을 넘어섰고요.

메리츠증권 분석에 따르면 TPU 100만 개가 출하될 때마다 이수페타시스는 1000억 원 이상의 신규 매출이 발생한다고 합니다. 내년에는 TPU 출하량이 최소 2배 이상 확대될 전망이라 기대가 큽니다.

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2. 삼성전자 – HBM 공급 1위 탈환

삼성전자가 올해 구글 TPU용 HBM 공급에서 60% 이상 점유율을 차지하며 1위 자리를 되찾았습니다.

KB증권은 삼성전자를 구글 TPU 생태계 확장의 최대 수혜주로 꼽았는데요. 구글 TPU 설계와 생산을 담당하는 브로드컴에 메모리 공급 점유율 1위를 기록하고 있기 때문입니다.

특히 HBM4 품질 인증을 연내 조기 통과할 가능성이 높아지면서 내년에도 주력 공급사 지위를 유지할 것으로 전망됩니다. 11월 26일 삼성전자 주가는 3.4% 상승하며 10만 전자를 회복했습니다.

기업명 핵심 사업 TPU 관련성 최근 주가 동향
이수페타시스 고다층 PCB TPU 점유율 40% +12.47% 급등
삼성전자 HBM 메모리 브로드컴 공급 1위 10만원 돌파
ISC 테스트 소켓 AI칩 검사장비 +16.33% 상승
리노공업 반도체 장비 고성능 칩 테스트 +11.88% 상승

3. ISC – 테스트 소켓 강자

반도체 테스트 소켓을 생산하는 ISC는 엔비디아, 구글, AMD 등 AI 가속기 제조사들의 필수 파트너입니다.

세계 최초로 실리콘 러버 소켓을 상용화한 기술력을 보유하고 있으며, 올해 1분기에는 아이세미와 테크드림을 인수하며 사업을 확장했습니다. 구글 TPU 생산 확대는 테스트 장비 수요 증가로 직결되기 때문에 수혜가 기대되는 종목입니다.

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4. 롯데에너지머티리얼즈 – 동박 핵심 소재

AI칩 TPU에는 동박적층판이 필수 소재로 들어가는데, 롯데에너지머티리얼즈가 바로 이 핵심 소재인 동박을 제조하고 판매합니다.

소재 부문에서 2차전지와 AI 가속기 핵심 소재 Elecfoil을 주력으로 하며, 말레이시아와 유럽으로 증설을 진행 중입니다. 차세대 배터리 소재 개발도 추진하고 있어 장기 성장성도 기대되네요.

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5. 아이에스티이 – 검사장비 전문

반도체 테스트 소켓 제품을 생산하는 아이에스티이는 ICT 토탈솔루션을 제공하는 기업입니다.

구글 TPU 생산 확대는 테스트 장비 수요 증가로 이어지며, 브로드컴 같은 ASIC 설계 파트너사들의 품질 검증 과정에서도 이 회사의 장비가 활용됩니다. 전체 공정을 내재화해 다품종 단납기 시장에서 경쟁 우위를 확보하고 있다는 점도 강점입니다.

6. 레이저쎌 – 반도체 레이저 가공

반도체 레이저 가공 장비를 제조하는 레이저쎌도 TPU 생산 확대의 간접 수혜가 예상되는 종목입니다.

특히 AI칩의 미세 가공 공정에서 레이저 장비가 필수적으로 사용되기 때문에 TPU 물량 증가는 장비 수요로 이어질 수밖에 없습니다. 국내뿐 아니라 글로벌 반도체 업체들과도 거래하고 있어 안정적인 매출 기반을 갖췄습니다.

브로드컴과 메타, 구글 TPU 협력 확대

구글 TPU 생태계에서 빼놓을 수 없는 기업이 바로 브로드컴입니다.

TPU 개발 초기 단계부터 설계를 지원해온 브로드컴은 구글의 핵심 파트너로 자리 잡았습니다. 구글이 TPU 투자를 늘리면 브로드컴의 커스텀 AI칩 매출도 동반 상승하게 되죠.

최근에는 메타가 2027년부터 자사 데이터센터에 구글 TPU를 도입하기 위해 수십억 달러 규모의 투자를 논의 중이라는 소식이 전해졌습니다. AI 시장이 엔비디아 독점에서 벗어나 공급망 다변화로 가고 있다는 신호입니다.

오픈AI의 샘 올트먼 CEO도 제미나이 3.0을 접한 뒤 “이제 우리가 쫓아가는 입장”이라고 인정했을 정도니, 구글 TPU의 경쟁력이 입증된 셈이네요.

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2026년 구글 TPU 시장 전망

TPU 출하량은 올해 144만 개에서 내년 296만 개, 2027년에는 394만 개로 증가할 전망입니다.

구글이 외부 판매를 본격화하면서 AI칩 시장의 판도가 완전히 달라질 거라는 분석이 나옵니다. 특히 TPU는 GPU 대비 전력 효율이 높고 가격도 저렴해서 AI 데이터센터 구축 비용을 크게 줄일 수 있다는 게 강점입니다.

일각에서는 엔비디아 GPU 공급망 의존도가 점차 축소될 것이라는 전망도 나오지만, 전문가들은 양사가 공존하는 구조가 될 거라고 봅니다. AI 수요가 워낙 빠르게 확대되고 있어서 GPU와 TPU가 각자 영역에서 성장할 여지가 충분하다는 거죠.

연도 TPU 출하량 HBM 탑재량 예상 수혜
2025년 144만 개 192GB (HBM3E) 초기 시장 형성
2026년 296만 개 HBM4 본격 적용 2배 이상 확대
2027년 394만 개 용량 지속 증가 생태계 완성

HBM4 경쟁, 삼성 vs SK하이닉스

내년에는 6세대 HBM인 HBM4 시장이 본격 열립니다.

삼성전자는 1c DRAM 기반 베이스다이와 4나노 파운드리 로직다이 조합으로 동작속도 초당 11Gb 이상을 가장 먼저 달성했습니다. 이미 엔비디아와 브로드컴 등 주요 고객사 테스트를 진행 중이고요.

SK하이닉스도 HBM 선두주자로서 입지가 탄탄합니다. 구글 TPU뿐 아니라 엔비디아 GPU에도 HBM을 공급하고 있어 양사 모두 수혜를 볼 것으로 보입니다. ASIC 시장이 커질수록 HBM 공급처 다변화 기회가 열리기 때문입니다.

후기: 직접 투자하면서 느낀 점

저는 지난달부터 이수페타시스와 삼성전자에 분산 투자하기 시작했습니다.

처음에는 엔비디아 관련주만 보다가 구글 TPU 이슈를 접하고 빠르게 포트폴리오를 재편성했는데요. 실제로 11월 말부터 관련주들이 폭발적으로 상승하더라고요.

특히 이수페타시스는 단 며칠 만에 10% 이상 수익이 났습니다. 물론 단기 급등 이후 조정도 있었지만, 장기적으로는 TPU 시장 확대와 함께 계속 성장할 거라고 봅니다.

다만 주의할 점은, AI칩 시장이 워낙 변동성이 크다는 겁니다. 기술 경쟁이 치열하고 새로운 뉴스에 따라 주가가 급변하기 때문에 분산 투자와 장기 관점이 중요합니다.

자주 묻는 질문

Q1. 구글 TPU 대장주는 어느 종목인가요?

관련성으로는 이수페타시스가 대장주입니다. 구글 TPU에 사용되는 PCB를 납품하며 점유율 40% 이상을 차지하고 있습니다. 현재 흐름으로는 삼성전자도 HBM 공급 1위로 올라서며 주목받고 있습니다.

Q2. 구글 TPU가 엔비디아 GPU를 완전히 대체할까요?

전문가들은 완전한 대체보다는 공존 구조가 될 것으로 봅니다. TPU는 특정 AI 작업에 특화된 ASIC이고, GPU는 범용성이 높기 때문에 각자 영역에서 성장할 것으로 전망됩니다. 다만 AI칩 시장이 엔비디아 독점에서 다극화 구조로 재편되는 건 확실해 보입니다.

Q3. 지금 구글 TPU 관련주에 투자해도 늦지 않았나요?

단기적으로는 11월 급등 이후 조정이 있을 수 있지만, 장기적으로는 여전히 기회가 있다고 봅니다. TPU 출하량이 2026년에는 2배, 2027년에는 3배 가까이 증가할 전망이기 때문입니다. 다만 변동성이 큰 만큼 분할 매수와 장기 투자 관점이 중요합니다.

마무리

구글 TPU는 AI칩 시장의 판도를 바꿀 게임 체인저로 떠오르고 있습니다.

제미나이 3.0의 성공적인 출시와 메타 등 빅테크 기업들의 도입 검토로 관련 생태계가 빠르게 확대되고 있습니다. 국내에서는 이수페타시스, 삼성전자, ISC, 리노공업 등이 핵심 수혜주로 꼽힙니다.

내년부터는 HBM4 시장이 본격 열리면서 메모리 반도체 업체들의 경쟁도 치열해질 전망입니다. AI 시장의 성장과 함께 구글 TPU 생태계도 계속 확장될 것으로 보이니, 지금부터라도 관심을 갖고 지켜볼 필요가 있습니다.

투자는 본인 책임이지만, 충분한 정보와 분석을 바탕으로 현명한 선택을 하시길 바랍니다.