오픈AI-AMD 파트너십이 주식시장에 미칠 영향과 투자의 시사점은?

2025년 10월 6일, 오픈AI가 AMD와 파트너십을 체결했다는 뉴스가 발표되면서 글로벌 AI 반도체 기업과 투자자의 이목이 이에 집중되고 있다.

엔비디아의 독점 체제에 대한 본격적 도전으로 평가받는 이번 협약이 발표된 직후, AMD 주가는 무려 23.7% 급등한 반면 엔비디아의 주가는 -1.2%의 약보합세를 보였다. 이는 이번 협약으로 AMD가 AI 칩 시장에서 점유율을 넓히며 실적이 크게 개선될 것이라는 기대를 반영함과 동시에, 엔비디아의 실적 추세는 훼손되지 않을 것이라는 신뢰가 주식시장에 반영된 것으로 해석할 수 있다.

과연 2등 기업 AMD는 그동안 엔비디아가 철옹성처럼 구축한 AI 칩 시장의 독점 구조를 깰 수 있을까? 그리고 이런 변화가 관련 금융시장에 미칠 영향과 투자자에게 주는 시사점은 무엇일까?

엔비디아는 원래 컴퓨터의 그래픽 처리 칩(GPU)을 설계·제조하는 업체로 10년 전만 해도 컴퓨터의 두뇌 격인 CPU나 AP를 생산하는 인텔이나 퀄컴에 비해 덜 주목받는 기업이었다. 하지만 암호화폐 채굴과 AI 학습에 있어 GPU의 유용성이 부각되며 수요가 폭증함에 따라 기업 실적과 주가는 빠른 속도로 성장했다. 2017년만 해도 4달러 남짓하던 주가는 2025년 10월 현재 180달러로 치솟았다.

이런 엔비디아의 성장에는 고성능 GPU 설계 능력과 더불어, 그 활용에 최적화된 프로그래밍 플랫폼 쿠다(CUDA)를 결합해 수요자 생태계를 장악한 것이 주효했다. 현재 엔비디아는 AI 칩 시장의 80% 이상을 점유하는 등 사실상 독점을 형성하고 있다.

다만 수요자 입장에서는 이런 상황이 부담스러울 수밖에 없는데, AI 칩은 AI 모델이 고도화하면서 추론과 네트워킹을 위해 급증하는 칩의 수요를 공급이 따라가지 못하는 병목현상이 지속되고 있다. 현재 엔비디아는 주요 파트너인 SK하이닉스로부터 핵심 부품인 고대역폭메모리(HBM)를 공급받고, TSMC에 위탁해 칩을 제조 중인데, 이들 업체의 생산량이 한계에 도달했기 때문이다.

따라서 수요자는 엔비디아의 가격과 공급 정책에 휘둘릴 수밖에 없는 처지다. 많은 시장 참여자가 엔비디아의 AI 칩 시장 독점의 비효율성과 우려의 목소리를 제기하고 있으며, 이를 해소하기 위한 공급망 다변화의 필요성을 주장해왔다. 예를 들어 최근 경쟁이 격화된 AI 모델 개발업체는 시장 우위 확보 차원에서 연구개발을 위한 적극적 투자가 시급한 만큼 AI 칩 조달 비용의 합리화와 공급의 안정성 확보가 절실한 상황이다.

지난 10월 6일 오픈AI는 AMD와 6GW(기가와트) 규모의 GPU 장기 공급 계약을 체결했다. 계약에 따라 1차 물량 공급은 2026년 하반기부터 시작되며, 추후 수년간 공급한다는 내용을 담고 있다. 시장은 이번 협약이 엔비디아의 독점 구조에 균열을 일으킬 단초가 될 가능성이 높다고 판단하는데, 실제로 발표 이후 현재(10월 20일) AMD 주가는 46% 이상 급등했다.

AMD는 CPU와 GPU 분야의 글로벌 2위 제조업체로, 일반 투자자에게는 다소 생소할 수 있으나 컴퓨터 마니아에게는 친숙한 기업이다. GPU 시장에서 엔비디아와 점유율(M/S) 격차가 워낙 크지만, AMD는 기술력과 생산 역량을 인정받는 만큼 이번 대규모 계약이 반전의 발판이 될 수 있다는 평가가 나온다.

그리고 협약 발표 직후, AMD의 차세대 AI 칩 MI450에 탑재될 HBM4의 주요 공급업체로 삼성전자가 선정되었다는 뉴스가 발표되었다. HBM은 GPU 연산을 위해 데이터 를 빠르게 전송하는 AI 칩의 핵심 부품이다. 이처럼 엔비디아-TSMC & SK하이닉스 외에 AMD-삼성전자라는 공급체인이 추가됨에 따라 AI 칩 시장의 병목현상이 완화될 것이라는 기대감도 커졌다.

우선 이번 협약으로 현재 엔비디아가 구축한 AI 칩 시장의 압도적 독점 지속 구조가 흔들리게 됐다. 물론 엔비디아가 구축한 개발자 생태계와 네트워크 효과가 워낙 견고해 수요자 의존도가 상당히 높은 만큼 당분간은 지금의 구도가 지속할 가능성이 높다. 한편 AI 칩 공급 병목현상은 전방 산업과 관련 인프라 부족과도 연계되어 있어, 경쟁사 다변화만으로 공급량을 쉽게 늘리지 못할 것이라는 의견도 있다.

하지만 최근 빅테크를 비롯한 AI 칩 수요자는 엔비디아 칩의 높은 가격과 공급 지연에 불만을 제기해왔으며, 미국 정치권에서도 우려를 표명하며 반독점 규제 가능성을 시사했다. 만약 AMD가 MI450 등 최신 제품을 일정에 맞춰 공급하고 성능과 호환성도 입증한다면, CPU 시장에서 인텔의 독주를 저지했듯 AI 칩에서도 엔비디아의 독점 구조를 깨고 2강 체제를 형성할 수 있다는 전망이 나오고 있다.

어쨌든 이런 변화가 AI 밸류체인 전반에 긍정적 영향을 미칠 것이라는 전망에는 이견이 없다. AI 칩 수요는 앞으로도 꾸준히 증가할 것이고, 공급량 증대가 절실하기 때문이다. 예를 들어 최근 대세가 된 에이전틱 AI는 추론과 다중 네트워킹으로 기존 생성형 AI 대비 5~10배의 연산량이 필요하다. 그리고 상용화가 임박한 (완전)자율주행차와 휴머노이드 운영에 필수적인 피지컬 AI는 3차원의 현실 세계를 표현할 대용량 데이터를 학습시키는 데 막대한 연산 자원 이 요구된다.

따라서 폭증하는 연산 요구량에 의해 증가하는 AI 칩 수요를 충족할 만큼 공급이 원활하다면, 칩 제조업체와 유관 기업의 실적은 전반적으로 향상될 것이다. 그와 함께 AI 모델의 성능이 개선되어 이용 수요가 증대한다면 이를 활용하는 소프트웨어 서비스업의 실적에도 긍정적 영향이 기대된다. AI 밸류체인에 속한 대표 기업의 투자 전망을 여전히 매력적으로 보는 이유다.

국내 증시도 HBM 공급 물량 증대에 따른 반도체 업종의 수혜가 기대된다. 이미 엔비디아의 발주로 당분간 추가 수주가 어려울 만큼 매출이 증가한 SK하이닉스는 물론, 삼성전자도 이번 오픈AI와의 협약으로 HBM4의 안정적 공급 라인을 확보했기 때문이다. 이들 기업에 소재∙부품∙장비를 공급하는 국내 유관 기업의 실적 전망에도 청신호가 켜졌다.

따라서 주식투자 시, AI 밸류체인에 속한 국내외 대표 종목을 포트폴리오에 충분히 편입하는 전략이 여전히 합리적이고 유효하다고 할 수 있다. 다만 이 종목들이 지난해부터 가격이 꾸준히 상승한 만큼 단기 변동성 확대 가능성은 염두에 둘 필요가 있다.

특히 국내 증시는 최근 2~3개월간 주가가 급등한 만큼, 트럼프 정부의 관세 정책이나 환율 이슈 등 대외 변수가 불거질 경우 차익 실현 심리와 맞물려 변동성이 커질 수 있으니 이를 감안한 투자 대응을 권유한다. 예를 들어 신규 진입 시 무리한 추격매수보다는 분할매수를 통한 점진적 비중 확대가 변동성 위험에 심리적으로 대응하기 용이하다.

그리고 산업의 성장에도 불구하고 개별 기업의 불확실성은 여전히 높은 점을 감안해 일반&장기 투자자라면 직접투자보다 펀드나 ETF를 통한 간접투자가 성공 확률을 높이는 효과적 대안이 될 것이다.