테슬라가 삼성전자와 16조 원을 넘는 차세대 AI칩 계약을 체결했다는 소식은 시장 전체를 뒤흔들기에 충분했습니다.
A16칩이라 불리는 이 새로운 칩은 완전 자율주행과 로보택시 상용화의 핵심이며,
한국 반도체 업계는 물론 장비·소재·부품 업계 전반에 걸쳐 기대감을 불러일으키고 있습니다.
이 글에서는 테슬라 AI칩 관련주라는 키워드를 중심으로 핵심 수혜 기업과 기술 로드맵,
실전 투자전략까지 깊이 있게 정리합니다.
글의 요약
- 테슬라가 삼성전자에 A16 AI칩 양산을 의뢰하면서 파운드리·장비·소재 기업 전반에 수혜가 확산되고 있습니다.
- A16칩은 2nm 공정, 400 TOPS 급 연산력을 지닌 최첨단 칩으로 자율주행 시대의 핵심입니다.
- 실적 가시성과 기술 진입장벽이 높은 관련 기업을 중심으로 단계적 분할매수 전략이 유효합니다.

A16칩은 무엇이며, 왜 중요한가?
A16칩은 테슬라가 자율주행 시스템(FSD) 고도화를 위해 설계한 AI SoC(System on Chip)입니다.
테슬라는 2023년 A14칩을 시작으로 AI 칩 자체 개발을 본격화했고,
이후 A15, 그리고 이번 A16칩에 이르기까지 꾸준한 기술 진화를 이어왔습니다.
A16칩은 2나노미터(nm) 공정으로 생산되며,
약 83억 개 이상의 트랜지스터를 내장해 초당 400조 회의 연산(TOPS)이 가능한 성능을 자랑합니다.
전력소모는 70W 이하로 억제되며, 이는 AI 칩의 연산 효율성 측면에서도 큰 혁신입니다.
이 칩은 단순히 차량 내 연산을 담당하는 수준이 아니라,
수백만 대의 로보택시가 실시간으로 운행되기 위해 필요한 엣지(Edge) AI 인프라의 핵심입니다.
즉, 테슬라 A16칩의 대량 생산은 자율주행 시대의 ‘기폭제’라 할 수 있습니다.

삼성전자가 독점 계약한 이유
테슬라 A16칩은 TSMC와 경쟁하는 삼성 파운드리의 2nm 공정에서 생산됩니다.
그 이유는 다음과 같습니다.
- 삼성전자의 미국 텍사스 테일러 공장이 대규모 커스터마이징 생산에 적합
- 높은 전력 효율과 열 제어 설계에 있어 삼성 공정이 테슬라 요구를 만족시킴
- TSMC가 미국 내 공급 안정성 문제와 가격 협상에서 불리한 입장에 있음
계약 규모는 총 16.5조 원이며, 2026년 말 엔지니어링 샘플을 시작으로 2027년 상반기부터 양산에 들어갑니다.
삼성전자로서는 TSMC와 격차를 줄일 수 있는 대형 고객사를 확보한 것이며,
국내 반도체 생태계 전체가 직접적 영향을 받게 됩니다.

테슬라 AI칩 관련주: 누구에게 수혜가 갈까?
테슬라 AI칩 관련주는 크게 네 가지 분야로 나뉘어 분석할 수 있습니다.
1. 파운드리
1. 삼성전자
A16칩을 독점 양산하며, 8년간 안정적인 수주물량을 확보했습니다. 이 계약은 삼성의 파운드리 사업 매출에서 10% 이상을 차지할 것으로 보이며, 대외적 신뢰도도 크게 향상됩니다.
2. 삼성전자 GDR(SMSN)
해외 리테일 투자자 유입이 증가하며 거래량과 주가 모두 반응을 보이고 있습니다.
2. 반도체 장비
1. 원익IPS
삼성의 2nm EUV 공정에 최적화된 식각 및 세정 장비 공급사로, 향후 수주량이 대폭 확대될 가능성이 높습니다.
2. 두산테스나
AI칩 후공정 테스트 전문 기업입니다. 고속 연산 칩의 테스트 수요가 폭증하면서 검사 라인 확대가 진행 중입니다.
3. 한미반도체
고정밀 비전 장비를 통한 패키징 검사 부문에서 독점 공급 구조를 형성하고 있어 수혜가 예상됩니다.
3. 소재·부품
1. 솔브레인
고순도 포토레지스트 및 특수 화학소재를 삼성에 납품 중이며, EUV용 소재 국산화에 성공한 몇 안 되는 업체입니다.
2. 이수페타시스
FC-BGA 기판을 공급하며, 고다층 기판 기술에서 글로벌 수준에 도달해 있습니다. A16칩 패키징 공정에 필수적인 구성요소입니다.
4. 시스템 반도체 IP 및 소프트웨어
1. 삼성SDS
칩 설계 및 자동화 플랫폼을 삼성전자와 공동 구축하며, AI 시스템에 필요한 IP 및 알고리즘 최적화에 기여하고 있습니다.
2. 네이버클라우드
테슬라 차량 데이터 기반 LLM(대형 언어모델) 학습 플랫폼을 공동 개발 중으로, 차량 인공지능과 데이터 분석 양쪽에서 협력합니다.

A16칩 기술사양 분석
항목 | A14 | A15 | A16 |
---|---|---|---|
공정 | 7nm | 3nm | 2nm |
트랜지스터 수 | 30억 | 55억 | 83억 |
연산량(TOPS) | 144 | 260 | 400 |
소비전력(W) | 85 | 75 | 70 |
계약방식 | 위탁생산 | 공동개발 | 독점양산 |
연도 | 2023 | 2025(예정) | 2027(예정) |
A16칩은 엔비디아 드라이브 오린(254 TOPS)을 능가하며,
특히 전력 효율성에서 테슬라의 독자 아키텍처가 유리한 위치를 점합니다.
이처럼 고성능·고효율 AI칩은 자율주행차뿐 아니라 엣지 AI 장비, AIoT 시스템에서도 응용될 수 있어 응용 범위가 넓습니다.

실전 투자전략: 3단계 접근법
밸류에이션 확인
- 삼성전자: PER 18배 수준
- 원익IPS: PER 21배, 테슬라 수주 반영 시 EPS 15% 이상 상향 여지
- 두산테스나·한미반도체: PEG 기준으로 성장성 반영
실적 가시성 점검
- 검사·장비 기업들의 매출이 2026~2027년부터 본격 반영 예정
- 현재 주가는 대부분 선반영 중이나, 추가 수주 발표나 로보택시 출시가 또 다른 촉매로 작용 가능
모멘텀 활용
- ‘현장 사진’, ‘테스트라인 설치’ 등 눈에 보이는 진척사항은 단기 주가 상승 요인이 됩니다
- 중장기적으로는 삼성 2nm 기술 진화와 테슬라 로보택시 정책 진척이 중요합니다

결론: 구조적 장기 수혜, 분할매수 관점 필요
테슬라 AI칩 관련주는 일시적 뉴스 수혜가 아닌 구조적 성장 산업군에 속합니다.
특히 A16칩이 자율주행의 핵심이 되는 점,
그리고 삼성전자와의 장기 독점 계약이 이루어진 점은 매우 중요한 투자 포인트입니다.
종목 선택 시에는 단순 뉴스 따라잡기가 아니라,
공정 참여 여부·기술 진입장벽·실적 반영 시점 등을 정밀 분석해 접근해야 합니다.
특히 하반기부터는 삼성 2nm 양산 관련 기자간담회,
수주 실적 발표 등 새로운 정보가 주기적으로 나올 예정이므로 꾸준한 정보 업데이트가 필요합니다.
Q&A
테슬라 A16칩 양산 시점은 언제인가요?
2026년 말 엔지니어링 샘플을 시작으로 2027년 상반기부터 양산에 들어갈 예정입니다.
테슬라 AI칩 관련주 중 대장주는 누구인가요?
삼성전자가 가장 핵심이며, 장비 부문에서는 원익IPS, 검사 부문에서는 두산테스나가 대장 역할을 하고 있습니다.
A15와 A16의 기술적 차이는 무엇인가요?
공정이 3nm에서 2nm로 진화했고, 연산 능력도 260 TOPS에서 400 TOPS로 상승했습니다. 전력 소비는 더 낮아졌습니다.
지금 투자하면 너무 늦지 않았나요?
단기 급등분은 반영되었지만, 실적 반영은 2026~2027년이므로 장기 관점에서는 아직 진입 여지가 충분합니다.
리스크 요인은 어떤 것들이 있나요?
TSMC의 경쟁력 회복, 테슬라의 설계 변경 또는 출시 지연, 환율 변동 등 다양한 리스크가 있으므로 분산 투자와 정보 체크가 중요합니다.
참고 자료
- Reuters: Tesla, Samsung Electronics sign $16.5B chip deal
- Tom’s Hardware: Samsung inks Tesla AI chip deal