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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 인공지능(AI) 반도체 시장을 장악한 엔비디아(NVDA)의 절대 권력 이면에는 제국을 가능하게 하는 보이지 않는 손이 존재한다.

1000억개의 트랜지스터도 지도 없이는 무용지물이다. 정확한 배치도 작동도 불가능하다. 엔비디아의 블랙웰을 탄생시킨 핵심 프레임은 케이던스 디자인 시스템스(CDNS)의 기술이다.

엔비디아의 AI 칩은 머리카락 굵기의 수만 분의 일 크기에 수천억개의 실을 내야 하는데 케이던스가 공급하는 설계 프로그램이 없으면 도면을 그리는 일 자체가 불가능하다. 케이던스는 엔비디아가 구상한 칩이 탄생할 수 있도록 하는 핵심 반도체 설계 자동화(EDA) 업체다. 케이던스 이외에 시놉시스(SNPS)와 지멘스 EDA도 해당 소프트웨어를 개발, 공급한다.

해외 반도체 전문 분석 기관인 세미애널리시스(SemiAnalysis)는 보고서에서 "지구상의 모든 첨단 칩은 케이던스와 시놉시스, 지멘스 EDA 등 3사의 소프트웨어를 거쳐 설계된다"고 명시했다.

이들 소프트웨어는 반도체 엔지니어가 수백억 개의 트랜지스터를 정밀하게 배치하고, 전력과 발열 그리고 성능을 시뮬레이션 해 TSMC를 축으로 하는 파운드리 업체가 실제 제조할 수 있는 도면으로 변환하는 필수 인프라다.

케이던스를 포함한 업체들이 공급하는 도구들이 없으면 엔비디아의 블랙웰이나 차세대 루빈 등 극도로 복잡한 칩의 설계 도면을 그리기란 생각하기 어렵다.

케이던스가 월가에 새삼 조명을 받는 이유는 2026년 3분기 강력한 어닝 서프라이즈와 함께 연간 이익 전망치를 상향 조정했기 때문이다.

전 사업 부문에 걸친 비즈니스 모멘텀이 확인됐을 뿐 아니라 향후 매출 성장의 선행 지표로 통하는 수주 잔고가 역대 최고치를 기록하면서 투자자들의 시선을 끌고 있다.

주요 외신에 따르면 케이던스는 3분기 16억3300만달러의 매출을 기록해 월가의 예상치인 16억2000만달러를 상회하는 실적을 냈다. 같은 기간 주당순이익(EPS) 역시 2.11달러로, 시장 전망치인 2.05달러를 웃돌았다.

시장 전문가들이 크게 의미를 두는 대목은 역대 최대 규모의 백로그다. 업체는 3분기 말 기준 수주 잔액이 82억달러에 이른다고 발표했다. 분기 매출액이 16억달러 선이라는 점을 감안할 때 향후 큰 폭의 성장을 예고한 셈이다.

경영진은 이외 함께 2026년 연간 실적 전망치를 높여 잡았다. 연간 매출액이 전년 대비 21% 늘어날 것이라고 밝힌 것. 연간 주당순이익(EPS) 역시 8.40달러로 상향 조정했다. 3분기 실적 호조가 일회성 이벤트가 아니라 추세적인 사이클이라는 의미로 풀이된다.

케이던스는 특정 고객의 매출 규모를 구체적으로 공시하지 않지만 미국 온라인 투자 매체 식킹알파와 글로벌 투자은행(IB)은 업체의 전체 연간 매출에서 엔비디아가 상위 5위권에 드는 핵심 고객으로 판단한다.

엔비디아가 칩을 설계하기 위해 매년 케이던스에 지급하는 소프트웨어 라이선스 비용 및 에뮬레이터 구입 비용이 수억 달러에 이른다는 추정이다.

엔비디아 이외에 빅테크가 자체 AI 칩을 설계하고 나서면서 핵심적인 반도체 설계 자동화 사업의 매출이 20% 급증했다.

3분기 케이던스의 어닝 서프라이즈를 이끈 주역은 엔비디아보다 알파벳(GOOGL) 자회사인 구글과 아마존(AMZN), 메타 플랫폼스(META) 등 빅테크와 완성차 업체들이라는 의견에 설득력이 실린다. 이들 업체가 엔비디아에 전적으로 의존하지 않고 자체 AI 칩 개발에 뛰어들면서 케이던스의 소프트웨어 수요가 크게 늘어났다는 얘기다.

일부 시장 전문가들은 빅테크의 자체 칩 개발 움직임과 이에 따른 케이던스의 매출 호조가 결국 엔비디아 주도의 AI 붐으로 인한 간접 효과라고 설명한다.

생성형 AI 모델의 외신 보도 및 투자은행(IB) 보고서 분석에 따르면 케이던스는 엔비디아와 핵심 고객인 동시에 개발 파트너로 밀접한 상호 의존 관계를 맺고 있다.

최신 프로세서는 1000억개 이상의 트랜지스터가 들어가기 때문에 전기가 어떻게 흘러가는지 시뮬레이션 하는 데만 수개월이 걸린다. 엔비디아는 이 같은 병목 현상을 해결하기 위해 팔라디움(Palladium) 등 케이던스의 하드웨어 에뮬레이선 시스템에 크게 의존한다.

최근 케이던스는 엔비디아의 AI 모델을 기반으로 칩 설계를 자동화하는 AI 플랫폼 마에스트로(Maestro)를 출시하는 등 칩 설계 기간을 단축하기 위해 양사가 긴밀하게 결합하는 모양새다.

양사의 협력 관계는 최근 발표된 에이전틱 AI 기반 칩 설계를 통해 한층 강화되는 양상이다. 케이던스가 최근 출시한 AI 칩 설계 플랫폼 마에스트로와 독자적인 AI 설계 에이전트 칩스택(ChipStack)은 모두 엔비디아의 AI 모델인 네오트론(Nemotron) 아키텍처를 기반으로 제작됐다. 케이던스 소프트웨어의 두뇌를 엔비디아가 제공한 셈이다.

엔비디아의 엔지니어들은 차세대 루빈 칩을 설계할 때 자사 엔진이 탑재된 케이던스의 소프트웨어를 이용한다.

엔비디아는 케이던스에 소프트웨어 두뇌를 제공하고, 케이던스는 그 두뇌로 고도화된 설계 인프라를 개발해 엔비디아에 공급하는 거대한 기술 순환 고리를 형성하고 있다.

엔비디아는 시놉시스에 20억달러 가량 지분 투자를 통해 강력한 동맹 관계를 맺은 반면 케이던스에는 지분을 투자하지 않았다. 대신 하드웨어 공동 개발과 대규모 장비 구매 방식으로 대규모 자금을 투입했다.

케이던스의 초고속 설계용 슈퍼컴퓨터인 밀레니엄 M2000 시스템을 블랙웰 기반으로 공동 개발했고, 해당 시스템 10대를 구매하며 최대 고객을 자처한 것.

시장 전문가들은 지난 1988년 설립, 집적회로(IC)와 인쇄회로기판(PCB)을 위한 핵심 반도체 설계 자동화 소프트웨어를 개발했던 케이던스가 수 십년간 아날로그 칩 단계에서 첨단 AI 칩 플랫폼까지 혁신에 성공한 기업이라고 평가한다.

1989년 업체는 게이트웨이(Gateway)를 인수하며 반도체 설계용 특수 언어인 베릴로그(Verilog)를 손에 넣었고, 이를 업계 공용으로 풀면서 반도체를 설계하려면 케이던스의 언어와 툴을 배워야 하는 생태계를 구축했다.

이후 업체는 컴퓨터나 전자기기를 분해하면 나오는 초록색 회로판을 설계하는 소프트웨어를 연이어 인수 및 개발하며 칩뿐만 아니라 전자기기 판 전체를 디자인하는 툴로 사업 영역을 확장했다.

과거 엔지니어가 선을 똑바로 그릴 수 있게 하는 '디지털 자(ruler)'와 가상 시뮬레이터를 공급했던 케이던스는 이제 AI 에이전트로 진화했다.

shhwang@newspim.com