[이코노미스트 박재우 기자] 글로벌 인공지능(AI) 모델의 성능 경쟁이 치열해지면서 메모리 반도체의 구조적 수요가 크게 늘어날 것이라는 전망이 나왔다. 미국의 고성능 AI 모델과 중국의 저비용·고효율 모델이 서로 다른 방식으로 AI 시장을 확대하면서 삼성전자와 SK하이닉스가 최대 수혜를 볼 것이란 분석이다.

9일 KB증권에 따르면 김동원 리서치본부장은 "미국 프론티어 모델은 AI 성능의 상단을 높이고, 중국 고효율 모델은 낮은 추론 비용으로 신규 사용자와 사용 빈도를 확대할 것"이라며 "AI 모델 성능 경쟁이 심화될수록 메모리의 구조적 수요 증가가 더욱 가속화할 전망"이라고 밝혔다.

미국 업체들이 더 높은 성능의 AI 모델을 내놓으면 한 번의 질문이나 작업을 처리하는 데 필요한 연산량과 데이터 처리량이 늘어나 메모리 사용량도 증가한다. 반대로 중국 업체들이 저비용 AI 모델을 확산시키면 이용자와 사용 횟수가 늘면서 전체 AI 연산량이 커질 것으로 예상된다.

김 본부장은 "GPT-6 아스트라는 초기 범용인공지능(AGI) 단계로 진입하는 변곡점으로 작용할 전망"이라며 "올해 4분기 제미나이4 신규 모델 출시가 예상되고 내년 상반기에는 오픈AI와 앤트로픽의 차세대 모델 출시도 이어질 것"이라고 전망했다.

이어 "향후 AI 시장은 미국 프런티어 모델의 성능 고도화와 중국 효율형 모델의 비용 절감이 동시에 시장을 확대하는 구조로 전개될 것"이라며 "이에 따라 내년 메모리 시장은 가격 상승과 출하량 증가가 동시에 나타나는 강력한 상승 사이클이 가속화되며 사상 최대 실적의 핵심 동력이 될 전망"이라고 말했다.

공급 측면에서도 메모리 업황에 우호적인 환경이 이어질 것으로 전망됐다. 신규 공급이 제한된 가운데 장기공급계약(LTA)을 중심으로 생산능력이 배분되면서 수급이 더욱 빠듯해질 것이란 분석이다.

김 본부장은 "제한적인 신규 공급과 전체 캐파의 70%가 할당된 장기공급계약(LTA) 중심의 생산능력 배분으로 과거 경험하지 못한 가장 타이트한 메모리 공급을 나타낼 것"이라며 "AI 모델 성능 경쟁이 심화할수록 메모리의 구조적 수요 증가는 더욱 가속화될 전망"이라고 내다봤다.

아마존과 구글 등 하이퍼스케일러의 대규모 AI 투자도 당분간 이어질 것으로 예상했다. AI 인프라 투자 확대로 미국 하이퍼스케일러의 잉여현금흐름(FCF)이 감소하고 있지만 향후 클라우드 사업의 수익성이 개선되면서 2028년부터 반등할 것으로 전망했다.

김 본부장은 "AI 인프라 투자 확대로 미국 하이퍼스케일러의 잉여현금흐름(FCF)이 2024년 고점 이후 감소세를 보였지만 향후 3년간 클라우드 가동률 상승과 가격 인상, 수익성 개선이 본격화하면서 2028년부터 의미 있는 반등 국면에 진입할 전망"이라고 내다봤다.

이어 "2028년 아마존과 구글의 클라우드 사업이 전체 영업이익에서 차지하는 비중은 각각 61%, 45%로 확대돼 양사 평균 53%에 이를 전망"이라며 "대규모 AI 투자가 단순한 비용 증가를 넘어 중장기적으로 클라우드 매출과 이익 확대로 전환되는 시점이 임박했다는 것을 의미한다"고 덧붙였다.

KB증권은 AI 투자 확대와 제한적인 메모리 공급이 맞물리면서 내년 메모리 시장의 강한 상승 사이클이 이어질 것으로 보고 삼성전자와 SK하이닉스를 최선호주로 제시했다.

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