온디바이스 ai 관련주 핵심기술

인터넷 없이도 똑똑한 기기, 온디바이스 AI 시대의 핵심 기술과 투자 전략

2025년 하반기, 전 세계 테크 산업의 가장 뜨거운 화두는 단연 온디바이스 AI(On-Device AI)입니다. 클라우드 서버의 거대한 연산 능력에 의존하던 기존 방식에서 벗어나, 스마트폰이나 노트북 등 개별 기기가 스스로 인공지능 연산을 수행하는 이 기술은 단순한 트렌드를 넘어 산업의 표준으로 자리 잡았습니다. 특히 보안이 강조되는 금융, 의료 분야뿐만 아니라 실시간 반응이 필수적인 자율주행과 로봇 산업에서 온디바이스 AI는 선택이 아닌 필수 요소가 되었습니다. 이러한 변화는 반도체 설계부터 패키징, 테스트에 이르는 전체 공급망에 거대한 지각변동을 일으키고 있습니다.

 

온디바이스 AI의 가장 큰 매력은 저지연성(Low Latency)과 보안성입니다.

데이터를 외부 서버로 보낼 필요가 없으므로 개인 정보 유출 우려가 현저히 낮고, 인터넷 연결이 불안정한 환경에서도 즉각적인 AI 서비스를 이용할 수 있습니다.

 

삼성전자의 갤럭시 시리즈와 애플의 아이폰은 이미 고도화된 신경망처리장치(NPU)를 탑재하여 실시간 통번역, 지능형 사진 편집 등을 완벽히 구현하고 있습니다. 이러한 기기들의 보급 확산은 전력 효율이 극대화된 저전력 반도체와 고대역폭 메모리에 대한 폭발적인 수요를 창출하고 있으며, 이는 관련 기업들의 실적 퀀텀점프로 이어지고 있습니다.

 

글로벌 빅테크 기업들이 하드웨어 경쟁력을 강화하기 위해 자체 칩 설계를 가속화함에 따라, 국내 반도체 생태계 내 팹리스 및 디자인하우스 기업들의 몸값도 치솟고 있습니다. 과거에는 대규모 양산 능력이 기업 가치의 척도였다면, 이제는 얼마나 더 작고 전력을 적게 쓰면서도 높은 연산 성능을 내는 '효율적인 AI 칩'을 설계하고 검증할 수 있느냐가 핵심이 되었습니다.

이러한 기술적 우위를 점한 기업들은 단순한 부품 공급사를 넘어, 글로벌 테크 거인들의 파트너로서 시장 지배력을 공고히 하고 있습니다.

 

 

온디바이스 AI  vs 클라우드 AI

처리 위치	사용자 기기 내부	원격 서버(클라우드)
속도	매우 빠름 (지연 최소)	통신 지연 존재
개인정보 처리	로컬에 보관되므로 안전	서버 전송 시 리스크 존재
연산 부담	기기 성능 의존	서버 성능 의존
네트워크 필요성	불필요/낮음	항상 필요

 

 

 

 

온디바이스 AI 시장 성장을 견인하는 핵심 관련주 분석

온디바이스 AI 생태계에서 가장 주목해야 할 종목군은 저전력 메모리와 반도체 설계 및 IP(설계자산) 관련주입니다.

 

대표적인 대장주인 제주반도체는 모바일 기기에 필수적인 저전력 멀티칩패키지(LPDDR) 시장에서 글로벌 경쟁력을 인정받으며 실적 성장을 지속하고 있습니다.

또한, 반도체 설계 효율을 높여주는 IP 전문 기업인 칩스앤미디어와 오픈엣지테크놀로지는 온디바이스 AI 칩 개발 수요가 늘어날수록 로열티 수익이 극대화되는 구조를 갖추고 있어, 장기적인 성장성이 매우 유망한 종목으로 꼽힙니다.

 

설계된 칩을 실제 양산 공정으로 연결하는 디자인하우스 업계의 활약도 눈부십니다. 가온칩스와 에이디테크놀로지는 삼성전자 파운드리의 핵심 파트너로서, 복잡해지는 AI 반도체 설계를 최적화하는 역할을 수행하며 수주 잔고를 빠르게 늘려가고 있습니다. 여기에 더해 고성능 AI 반도체의 성능을 검증하는 테스트 부품 업체인 리노공업과 패키징 솔루션을 제공하는 네패스아크 등 후공정 밸류체인 역시 기기별 맞춤형 반도체 수요 증가에 따른 직접적인 수혜를 입고 있습니다.

 

메모리 분야에서는 단순한 용량 증설을 넘어, 기기 내에서 데이터를 더 빠르게 처리할 수 있도록 돕는 CXL(컴퓨트 익스프레스 링크) 기술 관련주들도 시세를 확장하고 있습니다. 온디바이스 환경에서 AI 모델이 무거워질수록 메모리 대역폭의 한계를 극복하는 것이 숙제인데, 이를 해결해 줄 기술력을 보유한 기업들이 차세대 주도주로 부상하고 있습니다. 이러한 관련주들의 동반 강세는 온디바이스 AI가 단순 테마를 넘어 실질적인 '산업의 확장' 단계에 진입했음을 방증합니다.

 

 

 

리스크와 투자 시 유의사항

온디바이스 AI 시장의 높은 성장성에도 불구하고, 투자자가 반드시 경계해야 할 불안 요소는 분명 존재합니다.

가장 먼저 고려해야 할 점은 기술 표준의 빠른 변화입니다. 현재 주도권을 쥔 기술이라 하더라도 더 효율적인 연산 방식이나 새로운 메모리 인터페이스가 등장할 경우, 기존 기술을 보유한 기업들의 가치는 빠르게 희석될 수 있습니다. 특히 중소형 팹리스 기업들의 경우, 대규모 R&D 비용 지출로 인해 실적 변동성이 클 수 있다는 점을 항상 염두에 두어야 합니다.

 

또한, 글로벌 경기 침체에 따른 소비 심리 위축은 온디바이스 AI 기기의 보급 속도를 늦출 수 있는 핵심 리스크입니다. 아무리 뛰어난 기능을 갖춘 스마트폰이나 AI PC라 할지라도, 소비자들이 교체 주기를 길게 가져갈 경우 관련 반도체 및 부품 수주량은 기대치에 미치지 못할 수 있습니다. 이미 2025년 말 현재 일부 하드웨어 제조사들의 재고 관리 이슈가 제기되고 있는 만큼, 전방 산업의 수요 회복 강도를 면밀히 모니터링하는 냉철한 시각이 필요합니다.

 

수급적인 측면에서는 고평가 논란을 피하기 어렵습니다. 대다수 관련주가 미래 성장성을 미리 끌어다 쓰며 주가수익비율(PER)이 업종 평균을 크게 웃돌고 있습니다. 이는 실적 발표 시즌에 시장의 높은 기대치를 단 조금이라도 하회할 경우 가파른 주가 조정으로 이어질 수 있음을 의미합니다. 따라서 특정 종목에 집중 투자하기보다는 밸류체인별로 분산 투자하거나, 실질적인 이익 성장이 증명되는 종목 위주로 선별하는 보수적인 접근 전략이 유효합니다.

 

 

 

 

 

2026년 대중화 시대를 준비하는 온디바이스 AI 투자

전문가의 입장에서 바라본 2026년 온디바이스 AI 시장은 '개화'를 지나 '확산'의 단계로 접어들 것입니다. 스마트폰과 PC를 넘어 웨어러블, 스마트 홈 가전, 그리고 산업용 로봇에 이르기까지 AI가 탑재되지 않은 기기를 찾아보기 힘든 시대가 올 것입니다. 이는 반도체 산업에 있어 단순한 업황 회복을 넘어선 구조적인 패러다임 변화이며, 이러한 변화의 길목을 지키고 있는 기업들에게는 수십 년 만에 찾아온 기회가 될 수 있습니다.

 

투자의 관점에서는 기술적 진입장벽이 높은 독점적 지위를 가진 기업을 찾는 것이 가장 중요합니다. 단순히 AI와 연관이 있다는 소문만으로 급등하는 종목보다는, 글로벌 빅테크 기업들과의 실제 수주 계약이 체결되었는지, 혹은 독자적인 IP를 보유하여 지속적인 현금 흐름을 창출하고 있는지를 확인해야 합니다. 특히 최근 부각되는 전력 효율화 기술은 기기 내 AI 구현의 최대 난제인 발열과 배터리 소모 문제를 해결할 열쇠인 만큼, 관련 기술력을 보유한 기업을 우선순위에 두는 것이 좋습니다.

 

결론적으로 온디바이스 AI는 우리 삶의 방식을 근본적으로 바꿀 파괴적 혁신 기술입니다. 시장의 단기적인 변동성에 흔들리기보다는, 거대한 기술적 흐름이 어디로 향하고 있는지를 읽는 혜안이 필요합니다. 지금은 반도체 산업의 새로운 표준이 세워지는 과정이며, 이 과정에서 탄생할 새로운 챔피언 기업들을 발굴하고 동행하는 투자자만이 미래의 달콤한 과실을 맛보게 될 것입니다.

 

 

 

온디바이스 AI 간단요약 

구분	주요 내용 및 핵심 요소
개념 정의	클라우드 거치지 않고 기기 자체에서 AI 연산 수행 (저지연, 보안 강점)
핵심 하드웨어	NPU(신경망처리장치), 저전력 메모리(LPDDR), 고성능 패키징
주요 관련주	제주반도체, 칩스앤미디어, 가온칩스, 리노공업, 오픈엣지테크놀로지
투자 리스크	밸류에이션 부담, 기술 표준 변화, 전방 산업 소비 위축 가능성
미래 전망	2026년 스마트 가전 및 로봇 분야까지 AI 탑재 확대로 시장 폭발

 

 

 

궁금한점 FAQ

 

Q1. 온디바이스 AI가 상용화되면 기존 클라우드 AI는 사라지나요?

아니요, 두 기술은 상호 보완적인 관계입니다. 복잡하고 거대한 데이터 학습이나 초거대 AI 모델 연산은 여전히 클라우드 서버에서 처리하고, 실시간 반응이 필요한 개인화된 기능이나 보안이 중요한 데이터는 기기 내(온디바이스)에서 처리하는 '하이브리드 AI' 방식이 주류가 될 것입니다.

 

 

Q2. 일반 반도체주와 온디바이스 AI 관련주의 차이점은 무엇인가요?

일반 반도체주가 업황의 주기(싸이클)에 따라 움직인다면, 온디바이스 AI 관련주는 '기술적 차별화'가 주가 동인입니다. 단순히 메모리를 만드는 것이 아니라 저전력 설계 능력이 있느냐, 혹은 AI 연산에 최적화된 특정 설계를 제공하느냐와 같은 기술적 전문성이 기업 가치를 결정짓는 핵심 차이입니다.

 

 

Q3. 현재 주가가 너무 많이 오른 것 같은데, 진입 타이밍을 어떻게 잡아야 할까요?

온디바이스 AI는 단기 테마가 아닌 중장기 트렌드입니다. 따라서 단기 급등에 따른 추격 매수보다는, 주요 고객사의 신제품 출시 발표 전후의 가격 조정기나 실적 발표를 통해 밸류에이션 정당성이 확인되는 시점을 노려 분할 매수로 접근하는 것이 바람직합니다.