※ JP모건 보고서 : AI 데이터센터 800V 아키텍처 밸류체인 Part. 2
○ 전력 상호 연결(Inter-Connect) 시장 2028년 40억 달러 돌파, Rack 내부 전력 소비 8배 증가
Rack 내부의 전력 소비량은 향후 5년 내에 약 8배 증가하여 현재의 약 132kW에서 1MW로 급증할 것으로 예상됨.
이는
Rack 내부 인터커넥트, 액체 냉각 버스바 및 Rack 간 케이블 연결 부문에 있어 비선형적인 수요 성장이 이어지고 있기 때문임.
TE Connectivity는 칩당 인터커넥트 부문 가치가 지난 3년 동안 5배 증가되어, 현재 AI Rack 아키텍처에서는 칩당 약 870달러에 달하며 이 중 전력 솔루션이 약 150달러를 차지하는 것으로 추산 됨.
칩당 가치가 변하지 않는다고 단순 가정하더라도, JP모건의 XPU 출하량 예측을 바탕으로 AI 전력 인터커넥트 시장은 CAGR 40%이상 성장하여, 2025년 약 20억 달러에서 2028년 40억 달러 이상으로 성장할 것임.
더욱이 이는 아키텍처 진화에 따른 추가적인 기회는 고려하지 않은 수치임.
Omdia는 더 광범위한 배전 케이블 및 버스바 시장이 2025년 100억 달러에서 2028년 200억 달러로 성장하여 연평균 성장률 20% 이상을 기록할 것으로 예측.
전력 인터커넥트 분야에서는 암페놀(APH)과 TE Connectivity(TEL)가 주요 수혜자가 될 것.
암페놀의 Rack 단위 인터커넥트 제품 포트폴리오(버스바 커넥터 및 어셈블리, 보드 레벨 전원 커넥터, 블라인드 메이트 전원 커플러, 케이블 어셈블리)는 커버리지가 매우 넓으며, 초거대 클라우드 기업 및 XPU 제조사들과 협력 관계도 매우 탄탄함.
TE Connectivity의 강점은 전기차 800V 솔루션 경험을 데이터센터로 이전할 수 있어 ‘전력망에서 칩까지’ 전 영역을 커버한다는 점임.
○ 와이드 밴드갭 반도체(SiC/GaN) 50억 달러 이상의 기회, 독보적인 위치는 Wolfspeed
AI 데이터센터 및 전력망 인프라를 대상으로 하는 WBG 전력소자 시장은 연평균성장률 30%이상으로 2025년 약 10억달러에서 2030년 50억 달러 이상으로 성장할 것으로 예상.
주요 성장 동력으로는 Rack 내부 800V 전원 아키텍처로의 전환, 전원공급장치(PSU) 전력 수준의 비선형적 확장(5 – 10kW에서 18.5-30kW로 확장, 전력이 2배 증가하면 SiC 콘텐츠는 약 5배 증가), 그리고 전력망 현대화(솔리드 스테이트 변압기, ESS 등)가 있음.
장기적인 시장가치 기회는 MW당 2.5만 – 3.5만 달러에 달하며, 그 중 약 절반은 SiC(Rack 내부 및 외부)와 관련이 있고, 나머지 절반은 GaN(주로 Rack 내부)과 관련이 있음.
이 분야에서 Wolfspeed의 입지는 독보적임.
미국 본토 기업이며, SiC 기판부터 소자까지 이어지는 수직 계열화, 탄탄한 특허 포트폴리오, 전기차 800V 솔루션의 오랜 경험, 그리고 뉴욕과 노스캐롤라이나에 집중된 제조 역량을 갖추고 있음.
경쟁사로는 Coherent, Infineon, Mitsubishi, Navitas, Onsemi, ROHM, STMicro 등이 있음.
Wolfspeed는 미국 본토기업이라는 현재 지정학적 환경에서 분명한 플러스 요인을 지니고 있음.
비록 JP모건은 비중축소 등급을 부여했지만(아마도 회사 자체의 재무 상태나 생산 능력 확대 문제와 관련이 있을 것으로 추정), 800V라는 테마에 있어서만큼은 그 기술적 입지를 대체하기가 어려움
○ 4대 커버리지 종목 포지셔닝 : APH, FLEX, TEL, WOLF
JP모건은 하드웨어 및 네트워킹 분야에서 가장 유리한 포지션을 차지하고 있는 4개 기업을 선정하였음.
1) 암페놀 (Amphenol, APH)
사업영역 : 버스바 커넥터 및 어셈블리, 보드 레벨 전원 커넥터, Blind-mate 전원 커플러, 케이블 어셈블리 등 Rack 단위의 인터커넥트 제품 포트폴리오를 통해 800V 전환에 참여하고 있음.
경쟁우위 : 신호, 전력, 무선주파수(RF)를 아우르는 폭넓은 SKU 커버리지, 하이퍼스케일 클라우드 기업 및 XPU 제조업체들을 대상으로 한 강력한 납품 이력, 유기적 및 비유기적 성장 옵션을 보유하고 있음.
경쟁사 : BizLink, Molex TE Connectivity.
2) 플렉스 (Flex, FLEX)
사업영역 : Power Shelf, PSU, CBU(커패시터 뱅크 유닛), BBU(배터리 백업 유닛), 수냉식 버스바, 스위치 기어, 사전 조립형 변전소, 완전 통합형 전원 Rack 등 Rack 단위의 전원 및 시스템 통합제품.
엔비디아로부터 전력분야 핵심 파트너로 지명된 바 있음.
경쟁우위 : 전력, 냉각, 컴퓨팅 IP 전반을 아우르는 커버리지와 글로벌 제조 인프라를 갖추고 있음.
경쟁사 : Bel Fuse, Delta, Eaton, LITEON, Megmeet, 슈냐이더 일렉트릭, Vertiv, 폭스콘, Jabil 등 Rack 통합업체
3) TE Connectivity (TEL)
사업영역 : 버스바 커넥터, 보드 레벨 전원 커넥터, 전원 커플러, 케이블 어셈블리 등 랙 단위의 인터커넥트 제품 포트폴리오
경쟁우위 : 자동차용 800V 솔루션에서 축적된 과거 경험을 데이터센터로 이전할 수 있으며, 그리드에서 칩까지의 모든 단계를 커버
경쟁사 : 암페놀, 비즈링크, 몰렉스 등
4) 울프스피드 (Wolfspeed, WOLF)
사업영역 : Bare Die MOSFET, 패키징 된 개별 MOSFET, 전력모듈 등 SIC 전력반도체 제품 포트폴리오
SST(전력망부터 시설까지) 및 Rack 단위의 Power Shelf를 커버
경쟁우위 : 가장 큰 특징은 미국 본토 생산, 수직계열화, 그리고 탄탄한 특허 경쟁력
경쟁사 : Coherent, Infineon, Mitsubishi, Navitas, Onsemi, Power Integrations, ROHM, STMicro 등
○ 엔비디아의 전력 생태계 파트너 명단
JP모건은 엔비디아의 데이터센터 전력 생태계 파트너들을 정리하였음.
1) 실리콘 반도체 공급업체 : AOS, Analog Devices, 이피션트 파워 컨버전(EPC), Infineon, Innoscience, MPS, Navitas, Onsemi, Power Integrations, Renesas, Richtek, ROHM, STMcroelectronics, Texas Instruments
2) 전원 시스템 컴포넌트 : Bizlink, Delta, Flex, Lead Wealth, LITEON, Megmeet
3) 데이터센터 전원 시스템 : ABB, Eaton, GE Vernova, Heron Power, Hitachi Energy, Mitsubishi Electric, Schneider Electric, Siemens.
전통적인 전력기기 업체들이 모두 포진되어 있다는 것은 800V 전환이 단순한 소규모 변화가 아니라 진정한 산업규모의 혁신임을 보여줌.
엔비디아 파트너 명단이 주는 가장 큰 시사점은 800V 전환이 반도체 칩에서부터 시스템, 인프라 시설에 이르기까지 산업과 계층을 초월하는 거대한 협력 프로젝트이며, 어느 한 기업이 모든 것을 독식할 수 없다는 것임.
○ 효율성 향상 : 80%에서 90%이상으로
현재 아키텍처의 에너지 효율은 약 80 – 85%수준이지만, 단기 및 중기적 발전(800V HVDC)을 거치면 90%에 도달할 수 있고, 중장기적(SST 도입)으로 90%를 초과할 수 있음.
이 5 – 10%의 향상을 가볍게 여겨서는 안됨.
300GW에 달하는 IT 부하 규모를 고려할 때, 이는 수십 GW의 에너지 소비 절감을 의미함.
PUE(전력효율지수) 개선을 추구하는 데이터센터 운영자들에게 이는 곧 막대한 비용 절감과 직결 됨.
여기서 SST(고체 상태 변압기, Solid State Transformer)가 핵심적인 역할을 함.
SST는 중압 AC를 800V DC로 직접 변환하여 변환 단계를 줄이고 효율을 높일 수 있음.
JP모건은 SST가 중고압 전력 반도체의 수요를 더욱 가속화할 것이라고 전망하였음.
이는 Wolfspeed와 같은 SiC 공급업체들에게 직접적인 호재임.
현재시점에서 SST가 다소 먼 미래 처럼 보일 수 있지만, 2020년 후반에 이르면 800V 아키텍처의 최종형태가 될 가능성이 큼.
○ 리스크 및 불확실성 : 아키텍처의 분기, 공급망 성숙도, 안전문제
1) 아키텍처 경로의 불확실성
엔비디아 솔루션과 OCP(Open Computing Project) 솔루션 중 어느 것이 주도권을 쥘 것인지? 아니면 두 가지가 공존할 것인가? 이는 공급업체들의 제품 전략과 생산능력에 의해 좌우될 것임.
2) 공급망 성숙도
800V (특히 SiC소자)의 생산능력 확장과 비용 하락 속도가 시장의 폭발적인 수요를 따라갈 수 있을 것인가에 대한 우려가 있음.
3) 안전문제
800V 환경에서의 아크 플래시(Arc Flash) 및 고장 차단 요구사항은 48V 환경보다 훨씬 엄격함. 따라서 이를 제어하기 위한 차세대 보호기술, 고장 관리 및 서비스 기술이 필수적.
이러한 리스크는 실제하고 있지만, 다가올 거대한 기회에 비하면 ‘성장통’에 가까움.
결국 엔비디아 같은 핵심 플레이어가 직접 나서서 800V 규격을 밀어붙일 때, 산업 밸류체인의 추종 속도는 시장의 예상을 뛰어넘기 마련임.
○ 결론
AI 컴퓨팅 파워를 둘러싼 경쟁은 전력 시스템을 ‘무대 뒤 조연’에서 ‘무대 앞 주연’의 자리로 밀어 올리고 있음.
800V로의 전환은 선택적인 업그레이드가 아니라, 물리적 한계로 인해 내몰린 필연적인 선택임.
JP모건이 제시한 수치는 아주 명확함.
300GW의 IT 부하, 450억 달러 규모의 전력 관리 TAM(전체 접근 가능 시장), 50억 달러 규모의 와이드 밴드갭(WBG) 전력반도체(SiC/GaN) 시장.
이러한 숫자들 이면에는 반도체 칩부터 변전소에 이르는 산업 밸류체인의 전면적인 재구성이 자리잡고 있음.
800V의 거대한 물결이 밀려오고 있지만, 누가 진짜로 파이를 차지할 수 있을지는 실행력, 생산능력 확대, 그리고 고객사와의 결속력에 달려 있음.
JP모건이 ‘The directional shift is nonetheless clear’라고 언급했듯이, 방향성은 확고하지만 그 여정은 단계별로 전개될 것임.
투자자 입장에서는 지금이 포지션을 구축할 수 있는 기회의 창이며, 이러한 흐름은 100미터 단거리 달리기보다 마라톤에 더 가까움.
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