온디바이스 AI 확산, 전력·비용의 병목을 푸는 전환

테마 요약 정리
온디바이스 AI는 클라우드 의존도를 낮추고 단말에서 추론을 수행하는 흐름으로, 지연시간·비용·프라이버시·가용성의 구조적 문제를 동시에 해결하는 방향으로 형성된 테마로 판단된다. 단기적으로는 스마트폰·PC·웨어러블의 AI 기능 경쟁이 촉매가 되지만, 장기적으로는 NPU 고도화와 모델 경량화, 메모리·패키징, 전력관리, 엣지 보안 등 밸류체인 전반의 재편으로 이어질 가능성이 전망된다. 한국 상장사 수혜는 단말향 SoC 생태계, 메모리/패키징, 전력관리, 카메라/센서, 엣지 보안, 경량화 소프트웨어로 분산될 것으로 판단된다. 실적 연결 구간은 탑재 확률이 높은 부품·메모리·전력 영역에서 먼저 나타나고, 소프트웨어·서비스는 레퍼런스 확보 이후 확산형 매출로 이어질 가능성이 높다. 과열 구간에서는 “온디바이스 AI”의 슬로건만으로 실적이 보장되지 않는 점, 단말 교체 주기와 OEM 채택 속도, 규제 및 데이터 이슈가 리스크로 작동할 수 있다. 향후 시장의 평가 기준은 ‘탑재 스펙’보다 ‘출하량과 BOM 상승, 믹스 개선, 재현 가능한 수익모델’로 이동할 것으로 전망된다.

1. 테마 형성 배경 및 구조적 의미
생성형 AI의 확산은 연산 수요를 폭발적으로 늘렸지만, 클라우드 중심 구조는 지연시간, 네트워크 의존, 데이터 프라이버시, 서비스 비용의 문제를 동반해 왔다. 온디바이스 AI는 이를 단말 내 추론으로 분산시켜 경험 품질과 비용 구조를 동시에 개선하려는 흐름으로 판단된다. 특히 음성·이미지·텍스트의 실시간 처리, 오프라인 환경에서의 동작, 개인정보를 단말 내부에 머무르게 하는 설계가 중요해지면서 스마트폰과 PC를 넘어 자동차, 로봇, CCTV, 산업용 단말로 확장되는 구조적 의미를 가진다. 이 과정에서 연산을 담당하는 NPU의 성능과 전력 효율이 핵심이 되고, 이를 뒷받침하는 메모리 대역폭과 패키징, 전력관리, 보안이 필수 인프라로 부상할 것으로 전망된다.

2. 단기 이슈 vs 장기 구조 구분
단기 이슈는 ‘AI 기능 경쟁’과 ‘플랫폼 채택’에 의해 촉발된다. 플래그십 스마트폰과 AI PC에서 온디바이스 추론이 표준 기능으로 자리 잡는 과정에서 NPU 성능 경쟁과 메모리 탑재 변화가 즉각적인 촉매로 작동할 가능성이 높다. 이 구간에서는 특정 기능의 데모와 파트너십 뉴스가 기대를 앞당기는 경향이 있어 변동성이 확대될 수 있다.
장기 구조는 세 가지로 정리된다. 첫째, 모델 경량화와 압축, 양자화 등 소프트웨어 기술이 보편화되며 단말 탑재 가능한 모델의 범위가 확장되는 흐름이다. 둘째, 전력 효율과 발열을 제어하는 PMIC·전력부품, 열관리, 고집적 패키징의 중요성이 상향되는 흐름이다. 셋째, 로컬 데이터 처리 확대에 따라 단말 보안과 신뢰 실행 환경이 강화되며 엣지 보안 시장이 재편되는 흐름이다. 이 구조 변화는 단기 유행이 아니라 밸류체인의 체질 변화를 수반하는 방향으로 판단된다.

3. 한국 상장사 중심 수혜 구조
한국 상장사 관점의 수혜는 ‘연산-메모리-전력-센서-보안-소프트웨어’ 축으로 분해하는 것이 유효하다. 메모리 영역에서는 고대역폭과 저전력 메모리의 중요성이 높아지며, AI 기능 확대가 단말 내 메모리 탑재량과 고부가 제품 믹스를 자극할 수 있어 SK하이닉스(000660), 삼성전자(005930)의 중장기 수혜 가능성이 판단된다. 패키징과 기판 영역에서는 고집적 패키징, FC-BGA, 고다층 기판 수요가 증가할 여지가 있어 대덕전자(353200), 코리아써키트(007810) 등 관련 밸류체인에 관심이 이어질 수 있다. 전력관리 및 부품 영역에서는 발열과 전력 효율이 핵심 병목이기 때문에 해성디에스(195870) 등 리드프레임·패키지 소재 및 전력부품 연관 기업에 우호적 해석이 가능하다.
카메라·센서 영역은 온디바이스 AI가 ‘촬영 후 보정’에서 ‘촬영 중 실시간 처리’로 진화하며 고사양 센서 및 모듈 고도화가 동반될 수 있어 LG이노텍(011070) 등의 구조적 수혜 가능성이 판단된다. 엣지 보안 영역은 단말 내 추론과 개인정보 처리 확대에 따라 보안 요구가 강화되며, 라온시큐어(042510), 드림시큐리티(203650) 등 인증·보안 밸류체인에 관심이 집중될 여지가 전망된다. 소프트웨어 영역에서는 경량화, 최적화, MLOps 도구 및 엣지 배포 경험을 보유한 기업이 유리하며, 코난테크놀로지(402030) 등은 레퍼런스 축적 여부가 실적 연결의 분기점으로 작동할 가능성이 있다.

4. 실적 연결 가능성이 높은 영역
실적 연결은 ‘BOM 상승이 확인되는 구간’에서 먼저 나타날 가능성이 높다. 온디바이스 AI는 연산을 단말로 가져오면서 NPU 성능 요구, 메모리 대역폭, 전력관리 스펙을 동시에 끌어올리기 때문이다. 따라서 단기적으로는 메모리·패키징·기판·전력부품처럼 OEM 채택이 곧 출하량과 단가로 연결되는 영역의 가시성이 높다. SK하이닉스(000660), 삼성전자(005930) 등은 고부가 메모리 믹스가 개선될 때 실적 레버리지가 커질 수 있다. 대덕전자(353200), 코리아써키트(007810) 등은 고다층·고사양 기판 채택이 확대되는 경우 수익성의 질이 개선될 가능성이 전망된다.
반면 소프트웨어와 보안은 ‘레퍼런스 확보-반복 매출 전환’의 시간이 필요하다. 기능 탑재 자체가 매출로 직결되기보다는, 유지보수·구독·라이선스 형태로 재현 가능한 수익모델이 구축될 때 실적의 안정성이 높아질 것으로 판단된다.

5. 기대감 대비 과열 또는 리스크 요인
첫째, 온디바이스 AI의 확산이 곧 단말 교체 주기 단축으로 연결된다는 가정은 과도할 수 있다. 소비자 체감 기능이 제한적이면 탑재는 진행되더라도 교체 수요는 완만할 가능성이 있다. 둘째, 기능 구현의 핵심은 모델 경량화와 전력 효율인데, 발열과 배터리 이슈가 해결되지 않으면 ‘스펙은 높지만 사용은 제한’되는 상황이 나타날 수 있다. 셋째, OEM 채택 속도와 플랫폼 종속 리스크가 존재한다. 특정 생태계에서만 기능이 활성화될 경우 밸류체인 전반의 확산 속도가 지연될 수 있다. 넷째, 개인정보·저작권·AI 규제 환경 변화는 로컬 처리 확대에도 영향을 줄 수 있어 불확실성 요인으로 판단된다. 다섯째, 테마 과열 구간에서는 실적과 무관한 키워드 마케팅이 확산될 수 있어, ‘탑재 채널과 매출 구조’ 검증이 선행되어야 한다.

6. 향후 시장의 평가 기준 변화 전망
초기에는 AI 기능의 데모와 파트너십이 주가의 트리거로 작동하기 쉽지만, 시간이 지날수록 시장의 평가는 정량 지표로 이동할 것으로 전망된다. 첫째, 출하량과 채택 모델 수, 주요 OEM의 탑재 범위가 객관적 지표가 된다. 둘째, BOM 상승이 실제로 발생했는지, 부품·메모리의 ASP와 믹스 개선이 확인되는지가 중요해진다. 셋째, 전력 효율과 발열 제어라는 병목을 해결하는 기술의 우위가 평가의 핵심이 된다. 넷째, 소프트웨어·보안 기업은 ‘레퍼런스 수’보다 ‘반복 매출 비중’과 ‘재계약률’이 더 중요한 기준으로 자리 잡을 가능성이 높다. 결과적으로 온디바이스 AI는 단말 기능 경쟁을 넘어 ‘전력·메모리·보안·패키징’의 구조적 중요도를 재평가하는 방향으로 시장의 프레임을 바꿀 것으로 판단된다.

7. 관련 한국 상장기업 언급 정리
메모리·연산 인프라: 삼성전자(005930), SK하이닉스(000660)
기판·패키징: 대덕전자(353200), 코리아써키트(007810)
전력·부품 연관: 해성디에스(195870)
카메라·센서: LG이노텍(011070)
엣지 보안·인증: 라온시큐어(042510), 드림시큐리티(203650)
온디바이스 AI 소프트웨어: 코난테크놀로지(402030)

본 자료는 투자 참고용으로 작성되었으며, 특정 종목에 대한 매수·매도 의견을 제시하는 것이 아닙니다. 투자에 따른 최종 판단과 책임은 투자자 본인에게 있습니다.