5G 칩셋 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031년)

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5G 칩셋 시장 규모, 성장 동향 및 전망 (2026-2031)

# 시장 개요

5G 칩셋 시장은 2025년 334억 달러에서 2026년 396.3억 달러로 성장하고, 2031년에는 930.5억 달러에 달할 것으로 예상되며, 2026년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 18.66%를 기록할 전망입니다. 지속적인 인프라 투자, 엣지 AI 워크로드 증가, 사설망 도입 확대가 전문화된 실리콘 수요를 견인하고 있습니다. Sub-6 GHz 배포는 높은 물량을 유지하는 반면, mmWave 및 sub-3 nm 기술로의 전환은 프리미엄 가격을 통해 가치를 더하고 있습니다. 미국 CHIPS Act와 같은 정부 인센티브는 국내 생산 능력을 강화하고 있으며, 수출 통제 및 갈륨 공급과 관련된 지정학적 위험은 이중 공급 전략의 필요성을 부각시키고 있습니다. 이러한 배경 속에서 5G 칩셋 시장은 차별화된 IP 확보와 공급 탄력성 강화를 추구하는 기기 제조업체 및 네트워크 공급업체 간의 수직 통합 심화로 이점을 얻고 있습니다.

주요 시장 지표:
* 조사 기간: 2020 – 2031년
* 시장 규모 (2026년): 396.3억 달러
* 시장 규모 (2031년): 930.5억 달러
* 성장률 (2026-2031년): 18.66% CAGR
* 가장 빠르게 성장하는 시장: 아시아 태평양
* 가장 큰 시장: 아시아 태평양
* 시장 집중도: 중간

핵심 보고서 요약:
* 칩셋 유형별: 2025년 ASIC이 5G 칩셋 시장 매출의 25.40%를 차지하며 선두를 달렸고, FPGA는 2031년까지 19.94%의 가장 빠른 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.
* 기술 노드별: 2025년 5nm 카테고리가 5G 칩셋 시장 점유율의 31.10%를 차지했으나, sub-3nm는 2031년까지 20.12%의 CAGR로 성장할 것으로 전망됩니다.
* 작동 주파수별: 2025년 sub-6 GHz가 5G 칩셋 시장 규모의 58.20%를 차지했으며, 39 GHz 이상 주파수는 같은 기간 동안 19.28%의 CAGR로 성장할 예정입니다.
* 최종 사용자 산업별: 2025년 소비자 가전이 5G 칩셋 시장 매출의 27.40%를 차지했으며, 산업 자동화는 2031년까지 19.76%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
* 지역별: 2025년 아시아 태평양 지역이 5G 칩셋 시장 매출의 47.50%를 차지했으며, 2031년까지 19.22%의 CAGR을 기록할 것으로 전망됩니다.

# 글로벌 5G 칩셋 시장 동향 및 통찰력

시장 동인:
* 전 세계 5G RAN(무선 접속망) 구축 확대: 2029년까지 상업용 5G 인구 커버리지가 80%에 달할 것으로 예상됨에 따라, 통신사들은 네트워크 밀도를 높이고 고용량 백홀에 투자하고 있습니다. 소형 셀 아키텍처는 미드밴드 및 mmWave 작동에 최적화된 효율적인 RF 프론트엔드 모듈을 필요로 하며, 대규모 MIMO 배포는 에너지 예산을 관리하는 고급 전력 관리 IC를 요구합니다. 특히 아시아 태평양 지역에서 수요 급증이 두드러지며, 중국은 2024년에만 80만 개 이상의 5G 기지국을 추가했습니다. 이러한 요인들은 디지털 및 아날로그 5G 칩셋 시장 참여자들에게 광범위한 매출 기반을 제공합니다. (CAGR 영향: +3.2%, 중기적)
* mmWave 스펙트럼 경매를 통한 새로운 실리콘 수요 창출: 2024년 이후 미국, 일본, 한국에서 24-47 GHz 대역의 공격적인 스펙트럼 경매를 통해 350억 달러 이상의 입찰이 이루어졌습니다. mmWave의 짧은 전파 범위는 고급 빔포밍 IC, 고선형성 전력 증폭기, 적응형 안테나 튜닝 칩을 필수적으로 만들며, 각각 프리미엄 총마진을 제공합니다. 고정 무선 접속(FWA) 배포는 특히 열 설계 및 수율 개선에 중점을 두어 강력한 보정 소프트웨어를 갖춘 통합 프론트엔드 레퍼런스 디자인을 제공할 수 있는 공급업체에 보상을 제공합니다. (CAGR 영향: +2.8%, 중기적)
* 엣지 AI 워크로드가 5nm 이하 노드 채택 가속화: 스마트폰, C-V2X 단말기, 공장 게이트웨이는 네트워크 엣지에서 작동하는 신경 가속기를 내장하고 있습니다. Marvell의 TSMC N2 공정 기반 2nm IP 개념 증명은 300 Mtr/mm² 이상의 트랜지스터 밀도를 향한 경쟁을 보여줍니다. 추론이 로컬로 이동함에 따라 다이 영역 할당이 범용 코어에서 행렬 곱셈 엔진으로 전환되어 맞춤형 ASIC 테이프아웃의 비즈니스 사례를 강화합니다. 2nm 및 3nm 노드에서의 결과적인 웨이퍼 수요는 프리미엄 5G 칩셋 시장을 확장합니다. (CAGR 영향: +4.1%, 단기적)
* Open RAN 분해(Disaggregation)가 상용 실리콘 채택 촉진: Open RAN의 혼합 및 매치 아키텍처는 통신사의 전환 비용을 낮추고, 이전에 수직 통합된 스택에 침투하기 어려웠던 상용 실리콘 공급업체에게 기회를 제공합니다. Viettel 및 DOCOMO의 시험은 인라인 가속기가 Layer-1 처리를 오프로드할 때 독점 시스템과 초기 성능 동등성을 보여줍니다. 그러나 다중 공급업체 상호 운용성 테스트는 엔지니어링 오버헤드를 추가하여 FPGA 기반 가속기 및 맞춤형 네트워크 인터페이스 카드를 중심으로 하는 턴키 레퍼런스 플랫폼의 길을 열고 있습니다. (CAGR 영향: +2.3%, 중기적)
* 인더스트리 4.0 시설 전반에 걸친 사설 5G 도입: 제조업체들이 결정론적 제어 루프를 위해 사설 네트워크를 배포함에 따라, 사설 5G 도입은 5G 칩셋 시장의 중요한 동인으로 작용하고 있습니다. 이는 산업 자동화 분야에서 5G 칩셋 수요를 크게 증가시키고 있습니다. (CAGR 영향: +3.5%, 중기적)
* 국내 팹에 대한 정부 CHIPS 스타일 보조금: 미국, EU, 일본, 한국, 인도 등 여러 국가에서 국내 반도체 생산 능력을 강화하기 위한 CHIPS Act와 유사한 보조금 정책을 시행하고 있습니다. 이러한 정책은 5G 칩셋 생산을 위한 팹 건설 및 확장을 촉진하여 장기적인 시장 성장에 기여합니다. (CAGR 영향: +2.9%, 장기적)

시장 제약:
* 첨단 노드에 대한 지정학적 수출 통제: 미국 산업안보국(BIS)은 특정 중국 팹리스 기업에 대한 첨단 EDA 도구, 리소그래피 시스템, HBM 수출을 제한하기 위해 Entity List를 확대했습니다. 이에 대한 중국의 갈륨 및 게르마늄 수출 제한 조치는 갈륨 가격을 150% 인상하고 미국 GDP에서 34억 달러를 감소시킬 수 있습니다. 이러한 움직임은 설계 회사들이 노드를 재검증하고, 재고 버퍼를 구축하며, 다각화된 공급 경로에 투자하도록 강제하여 단기적으로 5G 칩셋 시장의 수익성을 저해하고 있습니다. (CAGR 영향: -2.7%, 단기적)
* 화합물 반도체 공급망 취약성: 갈륨 비소 및 질화 갈륨 웨이퍼는 효율적인 미드밴드 및 mmWave 전송을 가능하게 하는 전력 증폭기에 필수적입니다. 갈륨 공급의 98%가 중국에서 발생하므로, 수출 중단은 RFIC 생산 리드 타임을 위태롭게 합니다. 독일 및 카자흐스탄의 제한적인 대체 공급원과 엄격한 순도 요구 사항은 대체 옵션을 부족하게 만듭니다. (CAGR 영향: -1.9%, 중기적)
* 3nm 이하의 높은 자본 지출 요구 사항: 첨단 노드(3nm 이하)에서의 생산은 막대한 자본 투자를 필요로 합니다. 이는 소수의 선도적인 팹만이 이러한 기술을 감당할 수 있게 하여, 시장 진입 장벽을 높이고 전반적인 공급 유연성을 제한할 수 있습니다. (CAGR 영향: -1.4%, 장기적)
* mmWave 장치의 전력 효율성 상충: mmWave 장치는 높은 대역폭과 낮은 지연 시간을 제공하지만, 전력 효율성 측면에서 상충 관계가 존재합니다. 이는 배터리 수명 및 열 관리 측면에서 설계 과제를 야기하며, 특히 모바일 기기 및 소형 폼팩터 장치에서 채택을 제한할 수 있습니다. (CAGR 영향: -1.2%, 중기적)

# 세그먼트 분석

칩셋 유형별: 통합이 주도하고 유연성이 가속화
ASIC은 전력 최적화 및 애플리케이션별 성능을 추구하는 OEM의 수요에 힘입어 2025년 매출의 25.40%를 차지하며 가장 큰 비중을 차지했습니다. 특히 Layer-1 스케줄링 작업을 오프로드하는 무선 장치 베이스밴드 프로세서에서 이러한 지배력이 두드러집니다. 반면, FPGA는 Open RAN 파일럿 프로그램에서 진화하는 3GPP 릴리스에 대한 재구성 가능성을 중요하게 여기면서 19.94%의 가장 빠른 CAGR로 모든 경쟁사를 능가할 것으로 예상됩니다. ASIC 기반 베이스밴드 유닛에 할당된 5G 칩셋 시장 규모는 2031년까지 342억 달러에 이를 것으로 전망됩니다. 통합 모뎀을 갖춘 시스템 온 칩(SoC) 솔루션은 PCB 공간을 줄이고 BOM(자재 명세서) 비용을 낮추기 때문에 스마트폰, 웨어러블, C-V2X 모듈에서 계속 인기를 얻고 있습니다. FPGA는 또한 x86 서버의 순방향 오류 수정(FEC) 작업을 경감시켜 가상화된 RAN 배포에서 스펙트럼 효율성을 향상시키는 인라인 가속기 카드에도 활용됩니다. RFIC는 미드밴드 및 mmWave 주파수 모두에서 광대역 프론트엔드 필터링 및 위상 배열 빔포밍을 제공하며 꾸준한 물량을 유지하고 있습니다. mmWave 기술 칩, 안테나 튜너, LNA, 전력 증폭기 및 전력 관리 IC는 혼합 및 매치 레퍼런스 디자인을 중심으로 하는 생태계를 완성합니다. 이러한 모든 카테고리는 5G 칩셋 시장이 일반 상품 및 고마진 틈새 시장 모두에서 활발하게 유지되도록 보장합니다.

기술 노드별: 5nm 지배에서 Sub-3nm 혁신으로 전환
5nm 플랫폼은 스마트폰 모뎀 및 클라우드 가속기 ASIC의 강력한 테이프아웃 물량 덕분에 2025년 매출의 31.10%를 차지했습니다. 그러나 엣지 AI 워크로드가 와트당 우수한 성능을 요구함에 따라 sub-3nm 웨이퍼가 20.12%의 가장 빠른 CAGR을 기록할 것입니다. TSMC가 2025년 하반기에 N2를 증산하고 삼성전자가 MBCFET 게이트 올 어라운드(GAA) 아키텍처를 도입함에 따라 2nm 칩의 5G 칩셋 시장 점유율은 상승할 것으로 예상됩니다. 7nm는 중급 핸드셋의 선택 노드로 남아 있으며, 16nm 및 28nm는 비용에 민감한 IoT 게이트웨이 및 RF 스위치 매트릭스에 계속 사용됩니다. 28nm 이상의 성숙 노드는 전압 허용 오차가 밀도보다 중요한 전력 관리 및 아날로그 주변 장치를 지원합니다. 이러한 균형 잡힌 노드 조합은 공급-수요 변동을 완화하고 지정학적 또는 자연재해 충격이 최첨단 용량을 방해할 때 설계-가용성 유연성을 제공합니다.

작동 주파수별: Sub-6 GHz는 폭넓게 유지되고 mmWave는 깊이를 더함
Sub-6 GHz는 2025년 매출의 58.20%를 차지했으며, 이는 아시아 태평양 및 유럽 전역에서 3.3-4.2 GHz 스펙트럼의 우수한 전파 범위와 가속화된 할당을 반영합니다. 통신사들은 이 대역을 활용하여 관리 가능한 자본 집약도로 전국적인 커버리지 요구 사항을 충족합니다. sub-6 GHz RFIC가 창출하는 5G 칩셋 시장 규모는 2031년까지 524억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 미드밴드 주파수(26-39 GHz)는 커버리지와 용량 사이의 균형을 이루며 도시 매크로 셀과 기업 소형 셀을 모두 지원합니다. 대규모 FWA 백홀에 필수적인 39 GHz 이상 솔루션은 19.28%의 CAGR로 확장될 예정입니다. WRC-23의 7.125-8.4 GHz 및 14.8-15.35 GHz 연구 결정은 미래 설계 로드맵을 확장합니다. 고대역 배포는 정교한 위상 배열 보정, 향상된 트랜지스터 fMAX, 저손실 인터포저 패키징을 필요로 합니다. 스펙트럼 재할당이 가속화됨에 따라 이러한 요소를 공동 최적화할 수 있는 공급업체는 불균형적인 시장 점유율을 확보할 것입니다.

최종 사용자 산업별: 소비자 가전이 주도하고 산업 자동화가 급증
소비자 가전은 프리미엄 스마트폰, XR 헤드셋, 초고화질 스트리밍 장치에 힘입어 2025년 매출의 27.40%를 차지했습니다. 그러나 제조업체들이 결정론적 제어 루프를 위해 사설 네트워크를 배포함에 따라 산업 자동화는 19.76%의 CAGR로 모든 경쟁사를 능가합니다. 공장 자동화 칩에 할당된 5G 칩셋 시장 규모는 2031년까지 107억 달러를 초과할 것으로 예상됩니다. IT 및 통신 인프라 부문은 통신사들이 3~5년 주기로 무선 장치를 교체하기 때문에 탄력적인 기반을 형성합니다. 자동차 및 운송 부문은 자율 주행 시나리오를 위해 5G를 수용하여 저지연 V2X 칩셋 수요를 촉진합니다. 의료, 에너지, 유틸리티 및 소매 부문은 디지털 트윈, 스마트 그리드 및 몰입형 상거래 사용 사례에 힘입어 뒤를 잇습니다. 칩 공급업체가 스마트폰용으로 설계된 AI 가속기를 모바일 로봇 및 창고 AGV에 재활용하여 규모의 경제를 개선함에 따라 산업 간 시너지가 나타납니다.

# 지역 분석

아시아 태평양 지역은 2025년 전 세계 매출의 47.50%를 차지했으며, 2031년까지 19.22%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 중국은 수출 통제 압력에도 불구하고 2025년 중반까지 180만 개 이상의 5G 기지국을 설치하여 RF 프론트엔드 및 베이스밴드 ASIC에 대한 현지 수요를 확보했습니다. 한국과 일본은 mmWave 밀집화를 강조하여 고마진 칩셋 BOM을 장려하고 있습니다. 인도의 PLI(생산 연계 인센티브) 제도는 28nm 전력 관리 및 RF 스위치 노드를 목표로 하는 신흥 팹 프로젝트를 지원하여 지역 공급 다양성을 확대하고 있습니다.

북미 지역은 CHIPS Act의 자금 지원과 초기 mmWave 도입의 혜택을 받고 있습니다. 미국은 전 세계 mmWave 장치 출하량의 80% 이상을 차지하며 빔포밍 IC 수요를 견인합니다. 캐나다는 sub-6 GHz C-밴드 프론트엔드를 선호하는 농촌 고정 무선 이니셔티브에 중점을 둡니다. 유럽은 독립형 코어 도입이 뒤처져 있으며, 2025년까지 전체 SA(Standalone) 기능이 있는 사이트는 미국의 24%에 비해 2%에 불과했습니다. 그러나 북유럽 통신사들은 거의 완벽한 커버리지를 유지하며 추운 기후에 적합한 에너지 효율적인 매크로 셀용 현지 실리콘 콘텐츠를 주도하고 있습니다.

중동 및 아프리카 지역은 걸프 협력 회의(GCC) 국가들이 대규모 IoT 회랑을 구축하면서 꾸준한 성장을 경험하고 있습니다. 남미는 브라질이 전진하는 반면 아르헨티나가 거시 경제적 제약으로 어려움을 겪으면서 고르지 못한 진전을 보이고 있습니다. 전반적으로 지역 정책 지원 및 스펙트럼 할당 속도가 5G 칩셋 시장 모멘텀의 주요 결정 요인으로 남아 있습니다.

# 경쟁 환경

5G 칩셋 시장은 중간 정도의 집중도를 보이며, 상위 5개 공급업체가 2024년 매출의 상당 부분을 차지하고 있습니다. Qualcomm은 프리미엄 스마트폰 모뎀 분야를 선도하고, MediaTek은 중급 핸드셋 시장을 지배하며, Samsung LSI는 Exynos 플랫폼을 통해 수직 통합을 추진하고있습니다. Huawei의 HiSilicon은 지정학적 제약으로 인해 어려움을 겪고 있지만, 여전히 중국 시장에서 중요한 역할을 하고 있습니다. Intel과 같은 다른 업체들은 특정 틈새 시장에 집중하거나 다른 전략을 모색하고 있습니다. 이러한 경쟁 구도는 기술 혁신을 촉진하고 가격 경쟁을 심화시켜, 최종 사용자에게 더 나은 성능과 효율성을 제공하고 있습니다.

주요 시장 참여자들은 연구 개발에 막대한 투자를 하여 칩셋의 성능, 전력 효율성 및 비용 효율성을 개선하고 있습니다. 특히, 밀리미터파(mmWave) 및 서브-6GHz 대역을 모두 지원하는 통합 칩셋 솔루션 개발에 중점을 두고 있으며, 이는 다양한 5G 배포 시나리오에 필수적입니다. 또한, 인공지능(AI) 및 머신러닝(ML) 기능을 칩셋에 통합하여 온디바이스 처리 능력을 강화하고, 새로운 애플리케이션 및 서비스의 등장을 지원하고 있습니다.

전략적 제휴, 인수합병(M&A) 및 협력은 시장 참여자들이 경쟁 우위를 확보하고 시장 점유율을 확대하기 위한 일반적인 전략입니다. 예를 들어, 통신 장비 제조업체와 칩셋 공급업체 간의 협력은 5G 인프라의 최적화 및 상호 운용성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 협력은 또한 새로운 기술 표준의 개발 및 채택을 가속화하는 데 기여합니다.

# 시장 동인

5G 칩셋 시장의 성장을 이끄는 주요 동인은 다음과 같습니다.

* 5G 네트워크의 전 세계적 확장: 전 세계적으로 5G 네트워크 배포가 가속화되면서 5G 지원 장치에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이는 칩셋 시장 성장의 핵심 동력입니다. 특히, 신흥 시장에서의 5G 인프라 투자가 활발해지면서 시장 확장에 크게 기여하고 있습니다.
* IoT 및 산업용 5G 애플리케이션의 부상: 스마트 팩토리, 자율 주행 차량, 스마트 시티 등 다양한 IoT 및 산업용 5G 애플리케이션의 확산은 고성능 5G 칩셋에 대한 수요를 촉진하고 있습니다. 이러한 애플리케이션은 낮은 지연 시간, 높은 대역폭 및 안정적인 연결성을 요구하며, 이는 5G 칩셋 기술의 발전을 가속화합니다.
* 스마트폰 및 기타 소비자 장치의 5G 채택 증가: 5G 스마트폰의 가격이 점차 하락하고 보급형 모델에서도 5G 지원이 확대되면서, 소비자의 5G 장치 채택률이 빠르게 증가하고 있습니다. 이는 5G 칩셋 시장의 가장 큰 부분을 차지하는 스마트폰 부문의 성장을 견인하고 있습니다.
* 기술 발전 및 혁신: 칩셋 제조업체들은 지속적인 연구 개발을 통해 전력 효율성을 높이고, 성능을 개선하며, 비용을 절감하는 새로운 칩셋 솔루션을 출시하고 있습니다. 특히, 통합 모뎀-AP(애플리케이션 프로세서) 칩셋의 발전은 장치 제조업체에 더 효율적인 솔루션을 제공하고 있습니다.
* 정부 정책 및 스펙트럼 할당: 각국 정부의 5G 기술 개발 및 배포 지원 정책, 그리고 5G 서비스에 필요한 스펙트럼의 적시 할당은 시장 성장에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다. 특히, 5G 인프라 구축을 위한 인센티브 제공은 시장 확장을 촉진합니다.

# 시장 제약

5G 칩셋 시장의 성장을 저해할 수 있는 몇 가지 제약 요인도 존재합니다.

* 높은 연구 개발 및 생산 비용: 5G 칩셋의 설계 및 제조는 매우 복잡하고 비용이 많이 드는 과정입니다. 특히, 첨단 공정 기술(예: 5nm, 4nm)을 사용하는 데 필요한 막대한 투자는 소규모 업체에게 진입 장벽으로 작용할 수 있습니다.
* 지정학적 긴장 및 공급망 문제: 미중 무역 분쟁과 같은 지정학적 긴장은 특정 기업의 시장 접근을 제한하고 글로벌 공급망에 불확실성을 야기할 수 있습니다. 이는 칩셋 생산 및 유통에 영향을 미쳐 시장 성장을 둔화시킬 수 있습니다.
* 5G 인프라 구축의 불균형: 일부 지역에서는 5G 네트워크 구축이 더디게 진행되거나, 밀리미터파와 같은 특정 대역의 배포가 제한적일 수 있습니다. 이러한 인프라의 불균형은 5G 칩셋이 탑재된 장치의 잠재적 시장을 제한할 수 있습니다.
* 소비자 인식 및 5G 서비스의 차별성 부족: 일부 소비자들은 4G와 5G 서비스 간의 체감 성능 차이를 크게 느끼지 못하거나, 5G 전용 킬러 애플리케이션의 부재로 인해 5G 장치로의 업그레이드를 주저할 수 있습니다. 이는 5G 칩셋이 탑재된 장치에 대한 수요 증가를 늦출 수 있습니다.
* 보안 및 개인 정보 보호 문제: 5G 네트워크의 복잡성과 광범위한 연결성은 새로운 보안 취약점을 야기할 수 있으며, 이는 사용자 데이터 보호에 대한 우려를 높일 수 있습니다. 이러한 우려는 5G 기술의 광범위한 채택에 걸림돌이 될 수 있습니다.

# 시장 기회

5G 칩셋 시장에는 다음과 같은 중요한 기회들이 존재합니다.

* 새로운 5G 애플리케이션 및 서비스 개발: 증강 현실(AR), 가상 현실(VR), 클라우드 게임, 실시간 번역 등 고대역폭과 낮은 지연 시간을 요구하는 새로운 5G 애플리케이션 및 서비스의 등장은 5G 칩셋에 대한 수요를 창출할 것입니다. 특히, 메타버스 관련 기술의 발전은 5G 칩셋 시장에 새로운 성장 동력을 제공할 잠재력이 있습니다.
* 비전통적인 5G 장치 시장의 성장: 스마트폰 외에도 5G 지원 노트북, 태블릿, 웨어러블 기기, 산업용 센서, 로봇 등 다양한 비전통적인 5G 장치 시장이 성장할 것으로 예상됩니다. 이러한 장치들은 특정 요구 사항에 맞는 맞춤형 5G 칩셋 솔루션을 필요로 합니다.
* 엣지 컴퓨팅 및 AI 통합: 5G 네트워크와 엣지 컴퓨팅의 결합은 데이터 처리 및 분석을 네트워크 엣지에서 수행함으로써 지연 시간을 줄이고 효율성을 높일 수 있습니다. 5G 칩셋에 AI 가속기를 통합하는 것은 이러한 엣지 AI 애플리케이션의 성능을 크게 향상시킬 것입니다.
* 개인용 5G 네트워크(Private 5G Networks)의 확산: 기업 및 산업 현장에서 자체적인 개인용 5G 네트워크를 구축하려는 움직임이 증가하고 있습니다. 이는 특정 산업 요구 사항에 최적화된 5G 칩셋 솔루션에 대한 새로운 시장을 열어줄 것입니다.
* 저전력 및 고효율 칩셋 기술 개발: 배터리 수명 연장 및 에너지 효율성 개선에 대한 요구가 높아지면서, 저전력 소모와 고효율을 특징으로 하는 5G 칩셋 기술 개발은 중요한 경쟁 우위가 될 것입니다. 이는 특히 IoT 장치 및 웨어러블 기기 시장에서 중요합니다.

# 시장 과제

5G 칩셋 시장은 다음과 같은 과제에 직면해 있습니다.

* 기술 표준의 복잡성 및 파편화: 5G 기술은 다양한 주파수 대역(서브-6GHz, mmWave)과 여러 표준(SA, NSA)을 포함하고 있어, 모든 시나리오를 지원하는 범용 칩셋을 개발하는 것이 복잡합니다. 또한, 지역별 규제 및 스펙트럼 할당의 차이는 칩셋 설계에 추가적인 복잡성을 더합니다.
* 높은 전력 소비 및 발열 문제: 특히 밀리미터파 대역을 지원하는 고성능 5G 칩셋은 높은 전력 소비와 발열 문제를 야기할 수 있습니다. 이는 장치의 배터리 수명과 사용자 경험에 직접적인 영향을 미치므로, 효율적인 전력 관리 및 냉각 솔루션 개발이 중요합니다.
* 가격 경쟁 심화: 5G 칩셋 시장에 새로운 경쟁자들이 진입하고 기존 업체들 간의 경쟁이 심화되면서, 가격 압박이 가중되고 있습니다. 이는 특히 중저가 시장에서 칩셋 제조업체의 수익성에 영향을 미칠 수 있습니다.
* 글로벌 공급망의 취약성: 반도체 산업은 특정 지역에 집중된 생산 시설과 복잡한 글로벌 공급망에 크게 의존하고 있습니다. 자연재해, 팬데믹, 지정학적 갈등과 같은 외부 요인은 공급망을 교란하여 칩셋 생산 및 배송에 지연을 초래할 수 있습니다.
* 숙련된 인력 부족: 5G 칩셋 설계 및 개발에는 고도로 전문화된 지식과 기술을 갖춘 인력이 필요합니다. 이러한 숙련된 엔지니어 및 과학자의 부족은 혁신을 저해하고 시장 성장을 늦출 수 있는 요인입니다.

# 결론

5G 칩셋 시장은 전 세계적인 5G 네트워크 확장, IoT 및 산업용 5G 애플리케이션의 부상, 그리고 스마트폰 및 기타 소비자 장치의 5G 채택 증가에 힘입어 상당한 성장을 경험할 것으로 예상됩니다. Qualcomm, MediaTek, Samsung LSI와 같은 주요 업체들은 기술 혁신과 전략적 제휴를 통해 시장을 선도하고 있습니다. 그러나 높은 연구 개발 비용, 지정학적 긴장, 공급망 문제, 그리고 기술 표준의 복잡성 등은 시장 성장에 도전 과제로 남아 있습니다.

그럼에도 불구하고, 새로운 5G 애플리케이션 및 서비스 개발, 비전통적인 5G 장치 시장의 성장, 엣지 컴퓨팅 및 AI 통합, 그리고 개인용 5G 네트워크의 확산은 시장 참여자들에게 중요한 기회를 제공합니다. 이러한 기회를 효과적으로 활용하고 과제를 극복하기 위해서는 지속적인 기술 혁신, 효율적인 비용 관리, 그리고 강력한 글로벌 파트너십 구축이 필수적입니다. 5G 칩셋 시장은 앞으로도 통신 산업의 핵심 동력으로서 디지털 전환을 가속화하고 새로운 연결 시대를 열어가는 데 중추적인 역할을 할 것입니다.

본 보고서는 5G 칩셋 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 5G 칩셋은 스마트폰, 휴대용 핫스팟, IoT 기기 및 모바일 네트워크 기능을 갖춘 노트북 PC에서 5G 패킷 전송을 가능하게 하며, Sub-6GHz 대역과 새로운 MIMO 안테나 시스템, 고주파 밀리미터파(mmWave) 대역의 빔 스티어링 기술을 결합합니다.

1. 연구 범위 및 방법론
보고서는 칩셋 유형(ASIC, SoC, RFIC, mmWave 기술 칩, FPGA, 전력 관리 IC, 안테나 튜너 IC, 스위치, LNA 및 전력 증폭기 등), 기술 노드(3nm 미만, 3nm, 5nm, 7nm, 16nm, 28nm, 28nm 초과), 작동 주파수(Sub-6 GHz, 26-39 GHz, 39 GHz 초과), 최종 사용자 산업(IT, 통신 및 네트워크 인프라, 가전제품, 산업 자동화, 자동차 및 운송, 에너지 및 유틸리티, 헬스케어, 소매 등) 및 지역(북미, 유럽, 아시아 태평양, 남미, 중동 및 아프리카)별로 시장을 세분화하여 분석합니다. 시장 예측은 가치(USD) 기준으로 제공됩니다.

2. 시장 개요 및 성장 전망
5G 칩셋 시장은 2026년 396.3억 달러 규모에서 2031년에는 930.5억 달러에 이를 것으로 전망됩니다. 이러한 성장은 전 세계적인 5G RAN(무선 접속망) 구축 가속화, mmWave 스펙트럼 경매를 통한 새로운 실리콘 수요 창출, 5nm 이하 노드로 전환되는 엣지-AI 워크로드, Open RAN 분리(disaggregation)로 인한 상용 실리콘 채택 증가, Industry 4.0 시설 전반의 Private-5G 도입, 그리고 국내 팹(fab)에 대한 정부의 CHIPS 스타일 보조금 지급 등 다양한 요인에 의해 주도됩니다.

3. 주요 시장 동인 및 제약 요인
시장 동인:
* 전 세계 5G RAN 구축의 급증
* mmWave 스펙트럼 경매를 통한 새로운 실리콘 수요 창출
* 5nm 이하 노드로 전환되는 엣지-AI 워크로드
* Open RAN 분리로 인한 상용 실리콘 채택 증가
* Industry 4.0 시설 전반의 Private-5G 도입
* 국내 팹에 대한 정부의 CHIPS 스타일 보조금

시장 제약 요인:
* 첨단 노드에 대한 지정학적 수출 통제
* 화합물 반도체 공급망의 취약성
* 3nm 이하 기술의 높은 자본 지출(Cap-ex) 요구 사항
* mmWave 장치의 전력 효율성 상충 관계

4. 주요 시장 세그먼트 분석
* 칩셋 유형별: ASIC(Application-Specific Integrated Circuits)은 고정 기능 설계로 무선 및 스마트폰에서 와트당 성능을 극대화하여 현재 25.40%의 점유율로 시장을 선도하고 있습니다.
* 기술 노드별: 엣지-AI 장치의 높은 트랜지스터 밀도 요구로 인해 3nm 미만 공정이 연평균 20.12%의 가장 빠른 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.
* 지역별: 중국, 한국, 일본, 인도 등 아시아 태평양 지역의 공격적인 네트워크 구축으로 인해 이 지역이 전 세계 칩셋 수요의 거의 절반을 차지하며 시장을 지배하고 있습니다.
* 최종 사용자 산업별: 공장에서 실시간 제어를 위해 Private-5G 네트워크를 배포함에 따라 산업 자동화 부문이 연평균 19.76%로 가장 빠르게 성장하고 있습니다.

5. 경쟁 환경 및 미래 전망
보고서는 Qualcomm, MediaTek, Samsung, Huawei, Ericsson, Nokia 등 주요 기업들의 시장 집중도, 전략적 움직임, 시장 점유율 및 회사 프로필을 분석하여 경쟁 환경을 조명합니다. 또한, 시장 기회와 미래 전망, 미충족 수요 평가를 통해 향후 시장 방향을 제시합니다. 지정학적 수출 통제는 첨단 도구 및 갈륨 수출 제한으로 규정 준수 비용을 증가시키고 다중 소스 전략을 장려하는 영향을 미칩니다.


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1. 서론

  • 1.1 연구 가정 및 시장 정의

  • 1.2 연구 범위

2. 연구 방법론

3. 요약

4. 시장 환경

  • 4.1 시장 개요

  • 4.2 시장 동인

    • 4.2.1 급증하는 글로벌 5G RAN 구축

    • 4.2.2 새로운 실리콘 수요를 창출하는 mmWave 스펙트럼 경매

    • 4.2.3 5nm 이하 노드로 전환되는 엣지 AI 워크로드

    • 4.2.4 상용 실리콘 채택을 촉진하는 Open RAN 분리

    • 4.2.5 인더스트리 4.0 시설 전반의 프라이빗 5G 채택

    • 4.2.6 국내 팹에 대한 정부의 CHIPS 방식 보조금

  • 4.3 시장 제약

    • 4.3.1 첨단 노드에 대한 지정학적 수출 통제

    • 4.3.2 화합물 반도체 공급망 취약성

    • 4.3.3 3nm 이하의 높은 자본 지출 요구 사항

    • 4.3.4 mmWave 장치의 전력 효율성 상충 관계

  • 4.4 산업 가치 사슬 분석

  • 4.5 규제 환경

  • 4.6 기술 전망

  • 4.7 포터의 5가지 경쟁 요인 분석

    • 4.7.1 신규 진입자의 위협

    • 4.7.2 공급업체의 교섭력

    • 4.7.3 구매자의 교섭력

    • 4.7.4 대체 제품의 위협

    • 4.7.5 경쟁 강도

  • 4.8 거시 경제 동향이 시장에 미치는 영향

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

  • 5.1 칩셋 유형별

    • 5.1.1 주문형 반도체 (ASIC)

    • 5.1.2 통합 모뎀 시스템 온 칩 (SoC)

    • 5.1.3 무선 주파수 집적 회로 (RFIC)

    • 5.1.4 밀리미터파 기술 칩

    • 5.1.5 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA)

    • 5.1.6 전력 관리 IC

    • 5.1.7 안테나 튜너 IC

    • 5.1.8 스위치

    • 5.1.9 LNA 및 전력 증폭기

    • 5.1.10 기타 (필터, 개별 메모리, 변환기 등)

  • 5.2 기술 노드별

    • 5.2.1 < 3 nm
    • 5.2.2 3 nm

    • 5.2.3 5 nm

    • 5.2.4 7 nm

    • 5.2.5 16 nm

    • 5.2.6 28 nm

    • 5.2.7 > 28 nm

  • 5.3 작동 주파수별

    • 5.3.1 Sub-6 GHz

    • 5.3.2 26-39 GHz

    • 5.3.3 39 GHz 초과

  • 5.4 최종 사용자 산업별

    • 5.4.1 IT, 통신 및 네트워크 인프라

    • 5.4.2 가전제품 (스마트 홈 포함)

    • 5.4.3 산업 자동화

    • 5.4.4 자동차 및 운송

    • 5.4.5 에너지 및 유틸리티

    • 5.4.6 헬스케어

    • 5.4.7 소매

    • 5.4.8 기타 최종 사용자 산업

  • 5.5 지역별

    • 5.5.1 북미

    • 5.5.1.1 미국

    • 5.5.1.2 캐나다

    • 5.5.1.3 멕시코

    • 5.5.2 남미

    • 5.5.2.1 브라질

    • 5.5.2.2 아르헨티나

    • 5.5.2.3 남미 기타 지역

    • 5.5.3 유럽

    • 5.5.3.1 독일

    • 5.5.3.2 영국

    • 5.5.3.3 프랑스

    • 5.5.3.4 이탈리아

    • 5.5.3.5 스페인

    • 5.5.3.6 유럽 기타 지역

    • 5.5.4 아시아 태평양

    • 5.5.4.1 중국

    • 5.5.4.2 일본

    • 5.5.4.3 대한민국

    • 5.5.4.4 인도

    • 5.5.4.5 싱가포르

    • 5.5.4.6 호주

    • 5.5.4.7 아시아 태평양 기타 지역

    • 5.5.5 중동 및 아프리카

    • 5.5.5.1 중동

    • 5.5.5.1.1 사우디아라비아

    • 5.5.5.1.2 아랍에미리트

    • 5.5.5.1.3 튀르키예

    • 5.5.5.1.4 중동 기타 지역

    • 5.5.5.2 아프리카

    • 5.5.5.2.1 남아프리카 공화국

    • 5.5.5.2.2 나이지리아

    • 5.5.5.2.3 이집트

    • 5.5.5.2.4 아프리카 기타 지역

6. 경쟁 환경

  • 6.1 시장 집중도

  • 6.2 전략적 움직임

  • 6.3 시장 점유율 분석

  • 6.4 기업 프로필 (글로벌 수준 개요, 시장 수준 개요, 핵심 부문, 재무 정보(사용 가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업의 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)

    • 6.4.1 퀄컴 인코퍼레이티드

    • 6.4.2 미디어텍 Inc.

    • 6.4.3 삼성전자 주식회사

    • 6.4.4 화웨이 테크놀로지스 주식회사

    • 6.4.5 텔레포낙티에볼라겟 LM 에릭슨

    • 6.4.6 노키아 코퍼레이션

    • 6.4.7 브로드컴 Inc.

    • 6.4.8 후지쯔 리미티드

    • 6.4.9 르네사스 일렉트로닉스 코퍼레이션

    • 6.4.10 마벨 테크놀로지, Inc.

    • 6.4.11 텍사스 인스트루먼츠 인코퍼레이티드

    • 6.4.12 NXP 반도체 N.V.

    • 6.4.13 스카이웍스 솔루션즈, Inc.

    • 6.4.14 코보, Inc.

    • 6.4.15 아날로그 디바이스, Inc.

    • 6.4.16 ST마이크로일렉트로닉스 N.V.

    • 6.4.17 인피니언 테크놀로지스 AG

    • 6.4.18 무라타 제조 주식회사

    • 6.4.19 아노키웨이브, Inc.

    • 6.4.20 pSemi 코퍼레이션

    • 6.4.21 글로벌파운드리 Inc.

    • 6.4.22 대만 반도체 제조 회사 Ltd.

    • 6.4.23 유나이티드 마이크로일렉트로닉스 코퍼레이션

    • 6.4.24 크리 울프스피드, Inc.

    • 6.4.25 통합 디바이스 기술, Inc. (르네사스 자회사)

7. 시장 기회 및 미래 전망

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***** 참고 정보 *****
5G 칩셋은 5G 이동통신 표준을 지원하는 핵심 반도체 집합체를 의미합니다. 이는 5G 네트워크에 연결하여 데이터를 송수신하고, 신호를 처리하며, 무선 주파수(RF) 기능을 수행하는 등 5G 통신의 모든 핵심 기능을 통합하거나 분담하는 역할을 합니다. 5G 칩셋은 스마트폰, 태블릿과 같은 개인용 기기부터 사물 인터넷(IoT) 기기, 차량용 통신 모듈, 산업용 장비에 이르기까지 다양한 기기에 탑재되어 초고속, 초저지연, 초연결의 5G 통신 환경을 구현하는 데 필수적인 요소입니다.

5G 칩셋은 크게 몇 가지 종류로 분류될 수 있습니다. 첫째, 통합형 칩셋은 애플리케이션 프로세서(AP)와 5G 모뎀이 하나의 칩에 통합된 형태로, 주로 스마트폰에 사용됩니다. 이는 공간 효율성과 전력 효율성이 뛰어나다는 장점이 있습니다. 퀄컴의 스냅드래곤 시리즈나 삼성의 엑시노스 시리즈가 대표적인 예시입니다. 둘째, 분리형 칩셋은 AP와 5G 모뎀이 별도의 칩으로 구성된 형태입니다. 설계 유연성이 높지만, 공간 및 전력 소모 측면에서는 통합형보다 불리할 수 있어 초기 5G 스마트폰이나 특정 산업용 기기에 적용되었습니다. 셋째, 모뎀 칩셋은 5G 통신 기능만을 전담하는 칩셋으로, AP가 없는 기기나 특정 통신 모듈에 탑재되어 5G 연결성을 제공합니다. 마지막으로, 저전력 IoT 기기, 차량용 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신, 고성능 산업용 로봇 등 특정 환경에 최적화된 산업용 또는 특수 목적 칩셋도 존재합니다.

5G 칩셋의 용도는 매우 광범위합니다. 가장 보편적인 용도는 스마트폰 및 태블릿으로, 고속 데이터 통신을 통해 실시간 스트리밍, 클라우드 게임, 고화질 영상 통화 등을 가능하게 합니다. 또한, 스마트 팩토리, 스마트 시티, 스마트 홈 등 다양한 IoT 환경에서 센서 데이터 전송 및 기기 제어에 활용되며, 특히 저전력 및 저지연 통신이 중요한 역할을 합니다. 자율주행차의 핵심 기술인 차량용 통신(V2X) 분야에서는 차량 간, 차량과 인프라 간의 실시간 통신을 통해 안전성과 효율성을 극대화하는 데 기여합니다. 산업용 장비에서는 로봇, 드론, AR/VR(증강현실/가상현실) 기기 등에서 실시간 데이터 처리 및 정밀 제어를 지원하며, 고정 무선 접속(FWA) 서비스를 통해 유선 인터넷 대신 5G 네트워크를 활용하여 가정이나 사무실에 초고속 인터넷을 제공하는 데도 사용됩니다.

5G 칩셋과 밀접하게 관련된 기술로는 밀리미터파(mmWave) 및 서브-6GHz(Sub-6GHz) 주파수 대역 지원 기술이 있습니다. 칩셋은 이 두 대역을 모두 지원하거나 특정 대역에 최적화되어 5G의 다양한 서비스 요구사항을 충족시킵니다. 다중 안테나 기술인 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)와 전파를 특정 방향으로 집중시키는 빔포밍(Beamforming) 기술은 데이터 전송 효율과 속도를 향상시키는 데 필수적입니다. 자율주행, 원격 수술 등 미션 크리티컬 애플리케이션에 필수적인 초저지연 통신(URLLC) 기술과, 하나의 물리적 네트워크를 여러 가상 네트워크로 분할하여 특정 서비스에 최적화된 네트워크를 제공하는 네트워크 슬라이싱 기술 또한 5G 칩셋의 성능과 밀접하게 연관되어 있습니다. 최근에는 칩셋 내에 AI 연산을 위한 NPU(Neural Processing Unit) 등을 통합하여 온디바이스 AI 기능을 강화하는 추세입니다.

5G 칩셋 시장은 퀄컴이 선두를 달리고 있으며, 삼성, 미디어텍, 화웨이(하이실리콘) 등이 주요 경쟁사로 자리매김하고 있습니다. 스마트폰 시장의 성숙과 함께 칩셋 제조사 간의 기술 및 가격 경쟁이 심화되고 있으며, 삼성, 애플 등 주요 스마트폰 제조사들이 자체 칩셋 개발을 강화하며 특정 제조사에 대한 의존도를 낮추려는 움직임이 나타나고 있습니다. 또한, 스마트 팩토리, 자율주행차 등 B2B 산업용 시장에서 5G 칩셋 수요가 증가하며 새로운 성장 동력으로 부상하고 있습니다. 5G-Advanced(릴리즈 18) 및 6G 연구가 진행됨에 따라 칩셋 기술도 지속적으로 진화해야 하는 상황입니다.

미래 전망에 있어 5G 칩셋 기술은 6G 시대로의 전환을 위한 중요한 기반이 될 것입니다. 6G는 테라헤르츠(THz) 대역, AI 기반 통신, 초실감 확장현실(XR) 등을 목표로 하며, 이를 위한 칩셋 기술의 발전이 필수적입니다. 온디바이스 AI 기능이 더욱 강화되어 칩셋 자체에서 더 많은 데이터를 처리하고 학습하는 능력이 중요해질 것이며, IoT 기기 및 웨어러블 기기의 확산에 따라 칩셋의 초저전력 및 초소형화가 더욱 중요해질 것입니다. 엣지 컴퓨팅 및 분산 네트워크 환경에서 칩셋 레벨의 보안 기능 강화 또한 핵심 과제로 부상하고 있습니다. 특정 산업 및 애플리케이션에 최적화된 맞춤형 5G 칩셋의 개발이 활발해질 것이며, 오픈랜(Open RAN) 및 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)와 같은 유연한 네트워크 인프라 변화에 대응하기 위해 칩셋이 더욱 유연하고 프로그래밍 가능한 형태로 진화할 것으로 예상됩니다.