2025년 하반기, 인공지능 반도체 시장의 흐름이 다시 한 번 전환점을 맞고 있다.
구글이 자체 개발한 TPU(Tensor Processing Unit)를 기반으로 AI 서비스와 클라우드 인프라를 재편하면서, 관련 밸류체인에 속한 국내 기업들에 대한 관심이 급증하고 있다.

이러한 변화는 단순한 기술 진화가 아니다.
TPU는 AI 연산에 최적화된 반도체로, 기존 GPU 대비 특정 작업에서 효율성과 속도, 그리고 가격경쟁력에서 우위를 점한다.
이와 함께 구글은 TPU를 제3자에게 공급하고 있으며, 엔비디아 의존도를 낮추기 위한 전략적 확장도 병행 중이다.


그 결과, 이수페타시스를 포함한 국내 반도체 및 소재 기업들이 구글 TPU 생태계에 편입되며 ‘진짜 수혜주’로 부각되고 있다.
이 글에서는 구글 TPU의 기술적 맥락을 정리하고, 해당 기술과 구조적으로 연결된 국내 주요 상장사를 분석한다.

구글 TPU 7세대 아이언우드 칩셋 실물 이미지
구글이 자사 데이터센터에 적용 중인 7세대 TPU 'Ironwood' 칩. AI 연산에 최적화된 구조가 특징이다. 출처: 지디넷코리아

구글 TPU란 무엇인가: GPU와는 다른 AI 반도체

TPU는 구글이 자체 설계한 AI 전용 반도체로, 딥러닝 모델의 학습 및 추론 속도를 높이기 위해 고안되었다.
특히 행렬 연산(Matrix Operation)에 최적화된 구조로 설계되어, 텍스트·음성·이미지 기반의 대규모 모델 운용에 효율적이다.

7세대 TPU ‘아이언우드’는 구글의 Gemini 3.0 모델에서 그 성능을 입증했으며, 구글은 이를 자사 AI 및 클라우드 사업의 핵심 인프라로 설정하고 있다.
TPU는 GPU 대비 범용성은 떨어지지만, 특정 목적형 AI 연산에서는 높은 속도와 에너지 효율을 제공한다.

이러한 하드웨어 변화는 자연스럽게 관련 소재, 장비, 테스트 및 패키지 기판 수요의 확장으로 이어진다.


국내 주요 구글 TPU 관련주 분석

1. 이수페타시스 - 고다층 PCB 기판 공급사

이수페타시스는 고다층 인쇄회로기판(MLB)을 제조하며, 구글 TPU 7세대 모델에 직접 납품 중이다.
2025년 기준, 구글 TPU 관련 MLB 기준 점유율은 40%를 초과하며, 실제 공급망에 포함된 기업으로 평가된다.
  • 2025년 상반기 매출 22.1% 증가, 영업이익 77.8% 증가
  • 구글, 엔비디아, MS 등 글로벌 고객사 확보
  • 2025년 6월부터 납품 물량이 2배 이상 확대됨

2. 리노공업 - 반도체 테스트 소켓 전문

리노공업은 반도체 테스트 소켓 및 프로브핀을 자체 브랜드로 생산하며, 서버 CPU와 AI 가속기 테스트 소켓 공급에서 강점을 보이고 있다.
TPU 생산과정에서 필수적인 테스트 소켓을 납품하고 있어 구조적인 수혜주로 분류된다.
  • 2025년 상반기 매출 51.7% 증가, 영업이익 56.4% 증가
  • 고부가가치 테스트 소켓 비중 확대
  • AI 가속기 수요 확대에 따른 출하량 증가 예상


3. ISC - 실리콘 러버 테스트 소켓 공급

ISC는 세계 최초로 상용화한 실리콘 러버 소켓을 보유한 기업으로, TPU, ASIC 등 AI 반도체 테스트 시장에서 입지를 확대 중이다.
  • AI 가속기용 테스트 소켓 수요 증가
  • 2025년 하반기 신규 모듈테스터 공급 예정
  • 글로벌 AI 칩 고객사 대상으로 점유율 확대 중

4. 삼성전기 - FC-BGA 패키지 기판 제조사

삼성전기는 구글 TPU 및 AI 서버용 FC-BGA(플립칩 볼그리드 어레이)를 대규모로 공급한다.
이 기판은 고속 데이터 처리를 위한 필수 부품으로, 메모리, GPU, HBM 등을 연결하는 핵심 역할을 한다.
  • 고다층 기판 수요 급증 → 부산·세종 공장 증설
  • 브로드컴, 구글과의 공급 계약 확대

5. 롯데에너지머티리얼즈 - 동박 적층판(전해동박) 공급

TPU용 PCB의 핵심 소재인 전해동박을 생산하며, 이수페타시스에 공급하고 있다.
TPU 기판 생산 증가에 따라 원재료 수요도 함께 증가할 것으로 예상된다.
  • 2차전지 및 AI 반도체 동박 시장 성장
  • 말레이시아, 유럽 증설 추진


생태계 전체를 연결하는 구조적 접근이 필요하다

단순히 'AI 반도체'라는 테마가 아닌, TPU라는 구체적 기술 구조에 실질적으로 편입된 기업들만이 중장기 수혜를 기대할 수 있다.
기판, 테스트, 소재 등 밸류체인 전반을 해설하고, 종목별 기술 연관성을 구분해야 한다.

다수의 기업이 ‘관련주’로 포장되고 있으나, 실제 구글 TPU 공급망에 편입된 기업은 제한적이다.
이수페타시스와 삼성전기는 공급계약 및 제품 구조 상 직접적인 연결이 확인된 사례다.
반면, 일부 기업은 기술 응용이나 수혜 기대 수준에 머물러 있어 구분이 필요하다.


결론: 구조적 수혜 가능성은 기술 연관성과 실적에 달려 있다

AI 반도체 시장은 계속해서 팽창하고 있으며, GPU에서 TPU로의 이동은 그 일부에 불과하다.
그러나 그 이동이 하드웨어 수요의 구조를 변화시키고 있다는 점에서, 실질적인 수혜 기업을 선별하는 것이 중요하다.

이 글에서 다룬 이수페타시스, 리노공업, ISC, 삼성전기, 롯데에너지머티리얼즈 등은 구글 TPU 생태계에서 기술적 연관성과 실적 근거가 확인된 기업들이다.

투자자 입장에서는 “테마”보다 “공급망 편입 여부”를 중심으로 접근하는 것이 필요하다.
기술 → 시장 → 종목 → 구조 연결이라는 프레임을 기준으로 판단해야 한다.

📌 참고자료

면책 문구:
본 글은 특정 종목에 대한 투자 권유가 아니며, 투자 판단과 책임은 독자에게 있습니다.