■ 주요 포인트
• 첨단 GPU를 보유한 엔비디아(NVIDIA)는 인공지능(AI) 산업에서 독보적 위상을 차지한다.
• 엔비디아는 양자컴퓨터 개발사 및 일본 연구기관과 협력해 자사의 AI 역량을 양자 컴퓨팅 분야로 확장하고 있다.
• 주가가 다소 비싸 보일 수 있지만, AI와 양자 컴퓨팅 양쪽에 동시에 노출되고 싶은 투자자에게는 ‘필수 종목’으로 평가된다.
빵과 고기는 각각으로도 훌륭하다. 그러나 18세기 잉글랜드의 샌드위치 백작이 두 재료를 합쳐 오늘날의 샌드위치를 탄생시킨 것처럼, AI와 양자 컴퓨팅을 결합하려는 경쟁이 기술 업계에서 뜨겁다.
2025년 8월 1일, 나스닥닷컴의 보도에 따르면 AI(인공지능)과 양자 컴퓨팅을 동시에 겨냥한 투자 대상으로 엔비디아가 가장 주목받고 있다. 동사는 AI 전용 반도체 및 소프트웨어 생태계를 갖추고 있을 뿐만 아니라, 양자 컴퓨팅 연구에도 지속적으로 기여하며 두 기술을 ‘샌드위치’처럼 접목시키고 있다.
1) AI 전(全) 방위 플랫폼 구축
엔비디아는 AI 파운드리(Foundry)를 통해 생성형 AI 모델·대형언어모델(LLM)·챗봇 개발을 지원하는 엔드투엔드(End-to-End) 서비스를 제공한다. 또 기업용 클라우드 소프트웨어 모음인 ‘AI 엔터프라이즈(Enterprise)’로 툴·라이브러리·프레임워크를 패키지화했다.
이러한 서비스의 기반은 역시 GPU다. 최신 아키텍처 ‘블랙웰(Blackwell)’은 초대형 데이터센터가 필요로 하는 연산능력을 제공한다. 2025년 7월 클라우드 하이퍼스케일러인 코어위브(CoreWeave)는 “그래픽·고성능컴퓨팅 ·AI 워크로드를 위해 블랙웰 GPU를 업계 최초로 구축했다”라고 밝혔다. 또 네비우스(Nebius)도 유럽 시장에 블랙웰 기반 서비스를 출시했고, 미국 뉴저지에 전용 데이터센터를 건설 중이다.
2) 양자 컴퓨팅 가속 전략
아이온큐(IonQ)나 리게티(Rigetti)처럼 양자컴퓨터를 직접 제조하지는 않지만, 엔비디아는 AI 슈퍼칩 GB200 Grace Blackwell과 양자 하드웨어를 결합하는 보스턴 연구센터를 건립 중이다. 이는 큐비트 노이즈 저감과 실험용 양자 프로세서를 상용화 수준으로 끌어올리는 것이 목표다. 큐비트(Qubit)는 양자 컴퓨팅에서 정보를 담는 최소 단위로, 0과 1을 동시에 표현할 수 있는 특성이 있다.
엔비디아는 일본 국립산업기술종합연구소(AIST)의 ABC1-Q 슈퍼컴퓨터에 H100 GPU 2,020개와 퀀텀-2 인피니밴드(InfiniBand) 네트워킹 플랫폼을 제공했다. 이는 세계 최대 규모의 양자 전용 연구 슈퍼컴퓨터다. 또한 개방형 하이브리드 컴퓨팅 플랫폼 ‘CUDA-Q’를 통합해 거대 양자 연산을 수행할 수 있게 했다.
엔비디아 티모시 코스타(Tim Costa) CAE·양자·CUDA-X 수석 디렉터는 “AI 슈퍼컴퓨팅과 양자 하드웨어의 매끄러운 결합은 양자 컴퓨팅의 약속을 앞당길 것”이라며 “양자 오류 수정과 응용 개발 진전을 촉진할 것”이라고 설명했다.
주가 및 밸류에이션 분석
엔비디아 주가는 최근 12개월 기준 주가수익비율(PER) 약 56배로 평균 기술주보다 높다. 그러나 지난 5년 평균 PER 70배와 비교하면 오히려 할인되어 있다고 볼 수 있다. 반도체 및 AI 지배력을 감안하면 ‘가격만으로 섣불리 배제할 수 없는 지위’라는 점이 시장 전문가들의 중론이다.
전문가 시각
① AI · 양자 컴퓨팅 양쪽을 아우르는 토털 에코시스템을 보유한 기업은 글로벌에서 손꼽힌다.*
② 양자 시장은 여전히 초기 단계이나, AI 가속 하드웨어와 연계된 하이브리드 모델이 단기 수익화를 노릴 수 있는 유일한 해법으로 여겨진다.
③ 높은 밸류에이션을 정당화할 실적 모멘텀이 존재하며, 데이터센터·자동차·로봇 분야로 칩 수요가 확대되고 있다.
* 참고 : IonQ·Rigetti는 양자 전용 하드웨어, IBM·구글은 사내 연구 중심, 엔비디아는 ‘AI ＋ 양자 가속기’ 접근법으로 시장 포지션을 차별화한다.
투자 포인트와 리스크
• 단일 종목으로 AI와 양자 컴퓨팅 쌍방향 익스포저를 확보할 수 있는 드문 기회다.
• GPU 공급 지연·경쟁사의 칩 출시 지연 해소 등 공급망 변수는 단기 변동요인으로 작용할 수 있다.
• 양자 컴퓨팅 상용화가 예상보다 지연될 경우, 관련 성장 스토리가 후퇴할 가능성이 있다.
그러나 AI와 양자 컴퓨팅이라는 두 플랫폼은 상호 보완적이다. 엔비디아의 ‘GPU + 소프트웨어 + 네트워크’ 3박자가 양자 실험 결과를 가속하고, 양자 알고리즘이 AI 모델 최적화에 재투입되는 선순환이 예상된다.
결론적으로, 장기적 기술 메가트렌드에 승부를 걸고자 하는 투자자라면 엔비디아를 관심 종목 1순위로 둘 필요가 있다. 단, 리스크 관리 차원에서 매수 가격 분할 및 섹터 다변화 전략을 동시에 검토하는 것이 합리적이다.
