[InsightEDGE] Deep Dive - 아스테라랩스 (Astera Labs)

IE Issue No. 22 | 2024.03.29

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InsightEDGE - Deep Dive
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아스테라랩스(Astera Labs) S-1 톺아보기

2024년 기술주 첫 IPO 기업으로 레딧(Reddit)에 모든 투자자들의 이목이 집중된 사이 조용히 상장에 나선 미국의 딥테크 기업이 있습니다. 바로 클라우드 기반 서버 및 네트워크 장비에서 발생하는 데이터 전송 및 처리의 병목 현상을 해결하는 팹리스 반도체 기업 아스테라랩스(Astera Labs) 입니다. 지난 2월 20일 증권신고서에 해당하는 S-1을 제출한 아스테라랩스는 약 148만 주를 공모, 5.8조 원 ($4.5 billion) 기업가치로 약 6천억 원 ($534 million)의 자금을 조달할 계획이었으나 수요가 몰리며 공모가를 두 차례 상향 조정, 최종적으로는 7.4조 원($5.5 billion)의 기업가치로 약 9,600억 원($713 million)에 달하는 자금을 조달하였습니다.

나스닥 셀렉트 마켓에 ALAB이란 티커로 2024년 3월 20일 상장한 아스테라랩스는 주당 36달러로 거래를 시작, 일주일 만에 주가가 78달러까지 치솟으며 3월 27일 종가 기준 $12.7 billion의 시가총액을 기록하고 있습니다. 아스테라랩스의 성공적인 IPO는 AI라는 새로운 기술 슈퍼사이클이 소프트웨어를 넘어 서버, 데이터센터와 반도체 영역까지 낙수효과가 빠르게 진행되고 있음을 보여주는 상징적인 사건입니다.

핵심 지표

매출: $116Mn in FY23, +45% y/y
매출총이익: $79.9Mn in FY23
매출총이익률: 68.9% in FY23
영업이익: FY23 기준 ($29.5M), FY22 ($60.2M) 대비 축소
현금 잔액: $45Mn (FY23 연말 기준)

AI 가속기를 설치해도 고속도로가 없다면 무용지물

"현존하는 커넥티비티 솔루션은 클라우드 규모로 AI 인프라를 운영하기에는 턱없이 부족하다."

AI 플랫폼을 구성하는 GPU, AI 가속기, CPU, 저장 장치, 네트워킹과 같은 시스템이 유기적으로 원활하게 동작하기 위해서는 각각의 연결점들이 점점 더 많은 대역폭을 제공할 수 있어야 합니다. 그 결과 AI 모델을 운영하는 시스템의 구조 또한 과거 서버가 스위치에 연결되는 계층적 네트워크에서 현재는 AI 가속기가 AI 클러스터 내에서 서로 직접 연결되는 메쉬형 패브릭 네트워크로 변화하고 있습니다. 모든 AI 가속기는 서로에 대한 전체 대역폭과 짧은 지연 시간이 필수이기 때문입니다. 그 결과 AI 클러스터의 고속 링크 수는 빠르게 증가하고 있습니다. 예를 들어, NVIDIA GH200 클러스터에서는 AI 가속기당 15개의 고속 링크가 연결된 것으로 추정됩니다.

메쉬형 패브릭 네트워크로 진화하는 AI 서버 플랫폼

GPU와 AI 가속기는 서로 다른 데이터 전송 프로토콜을 사용하는 것이 일반적입니다. 특정 벤더가 제공하는 NVLink에서부터 업계 표준인 PCIe, 이더넷, CXL 등 다양한 프로토콜이 사용됩니다. 문제는 이러한 다양한 프로토콜 사이에도 데이터의 무결성이 보장되어야 한다는 것입니다.

메모리의 벽은 AI 시스템이 직면한 또다른 문제입니다. CPU 성능이 메모리 서브시스템의 데이터 및 메모리 액세스 능력을 앞지르면서 컴퓨팅 성능이 제한되는 이슈를 의미하는 '메모리의 벽'은 LLM과 같은 대규모 AI 모델의 단일 AI 가속기가 메모리의 서브시스템과 맞지 않아 생기는 경우가 많습니다.

클라우드에서 AI 시스템의 병목 현상을 해결하기 위한 접근법이 컴퓨팅 성능 개선에서 연결성 이슈 개선으로 확장되고 있습니다. 클라우드와 AI 인프라에서 데이터, 네트워크, 메모리 관련 병목 현상을 효과적으로 관리하려면, 안정적이고 확장 가능하며 사용자가 쉽게 맞춤 설정할 수 있고 서로 잘 작동하는 새로운 연결 기술이 중요해졌습니다. 아스테라랩스는 바로 이 지점을 파고든 기업입니다.

아스테라랩스를 이해하는 핵심 키워드, CXL

아스테라랩스는 클라우드 컴퓨팅과 데이터 센터를 위한 고성능 인터커넥트 솔루션을 개발하는데 주력하고 있으며, 특히 컴퓨트 익스프레스 링크(CXL, Compute eXpress Link) 기술에 중점을 두고 있습니다. 즉, 아스테라랩스의 사업을 이해하는 첫 키워드는 최근 떠오르고 있는 CXL이라는 키워드에 주목해야 합니다.

CXL은 컴퓨터 시스템 내부에서 다양한 컴포넌트들 간에 데이터를 빠르게 전송하기 위한 인터페이스 기술입니다. 2019년 3월 인텔이 최초로 해당 기술을 선보이며 주목받기 시작하였고, 생성형 AI의 등장 이후 데이터 처리량이 폭증하면서 이를 효율적으로 처리하기 위한 차세대 인터커넥트 기술로 각광을 받고 있습니다. 한마디로 CXL은 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU), 메모리 반도체를 연결하는 ‘데이터 고속도로’를 뚫어 병목현상을 해소하는 기술인 것입니다.

CXL의 핵심 기능은 결국 메모리의 확장임

AI 연산 및 학습을 가능하게 하는 핵심 반도체로 GPU가 주목받고 있지만 프로세싱 성능이 높아질수록 이를 뒷받침하는 메모리와 저장 장치의 성능이 함께 늘어나야 하는 것은 너무나도 당연한 흐름입니다. 그러나 최근에는 메모리 대역폭과 용량이 CPU 코어 수 증가를 따라잡지 못해 프로세서와 메모리 성능 사이에 격차가 생겨나고 있으며, 메모리 용량과 대역폭에 대한 요구 사항은 기존 메모리 기술의 한계를 초월하는 다양한 아키텍처 기술에 대한 수요로 이어지고 있습니다.

기존의 DRAM 설계는 메모리 용량 확장을 특정 범위 이상으로 제한하기 때문에 최근에는 여러 프로세서가 방대한 분량의 데이터를 병렬 처리하는 이종 컴퓨팅으로의 추세가 가속화되고 있으며 이러한 병렬 연산에서 효율적으로 리소스를 활용하기 위해 이종 컴퓨팅과 컴포저블 인프라에 사용되는 차세대 인터커넥트 기술이 각광받고 있는 것입니다.

아스테라랩스의 소프트웨어 솔루션 COSMOS

아스테라랩스는 새로운 인터커넥트 솔루션을 제시하기 위해 하드웨어와 소프트웨어를 아우르는 풀스택 방식을 채택하였습니다. 마이크로컨트롤러와 센서가 포함된 자체 제품과 함께 COSMOS라는 소프트웨어를 함께 제공, 클라우드 시스템 운영자가 손쉽게 커넥티비티 이슈를 해결할 수 있도록 지원합니다.

아스테라랩스의 시작

아스테라랩스의 공동창업자 지텐드라 모한(CEO), 산제이 고젠드라 그리고 케이시 모리슨은 텍사스인스트루먼트의 고속 인터페이스 사업부 출신의 엔지니어들입니다. 2015년 이후 데이터센터 컴퓨팅 분야에서 급증하는 데이터 병목 현상에 주목한 세 사람은 2017년 회사를 나와 아스테라랩스를 함께 설립합니다.

아스테라랩스의 공동창업자들

"우리는 AI 시대의 초창기라고 할 수 있는 2017년에 이미 AI의 가능성을 확신했습니다. 또한 AI 모델의 방대한 규모를 고려하였을때 해당 프로그램을 구현하기 위해서는 클라우드를 활용하는 것이 반드시 필요할 것이란 점도 알게 되었습니다. AI 관련 연산 처리 능력이 기하급수적으로 증가함에 따라, 강력한 연산 칩들을 대규모로 연결해 데이터를 분산 처리하는 기술이 필요할 것이란 점 또한 충분히 예측할 수 있었죠. 그 결과 다른 많은 기업들이 전례 없는 컴퓨팅 성능을 갖춘 가속기를 구축하는 데 집중하고 있을 때, 저희는 모든 가속기를 연결하여 AI 클러스터의 전체 성능을 제공하는 문제를 해결하기로 결정했습니다."

2018년 4월 이스라엘의 전설적인 반도체 분야 창업가이자 투자자인 아비그도르 윌렌즈로부터 시리즈 A 펀드레이징을 유치한 창업팀은 3년간 제품 개발에 몰두하게 됩니다. 이후 2020년 4월 시리즈 B 라운드를 통해 서터힐벤처스 (Sutter Hill Ventures)와 인텔 캐피탈 (Intel Capital)을 투자자로 끌어들이는데 성공한 아스테라 팀은 스텔스 모드를 끝내고 자사의 첫 제품군인 Aries PCIe®/CXL® Smart DSP Retimers를 출시하여 시장 선점에 나서게 됩니다. TSMC를 파운드리 파트너로 선택한 아스테라는 안정적인 제조 기반을 바탕으로 빠르게 규모를 키워 나가게 됩니다.

AI 가속기와 네트워크 & 스토리지, CPU를 연결하는 노드 곳곳에 적용되는 Aries Retimers

2021년에는 피델리티가 신규 투자자로 참여, $35 million 규모의 시리즈 C 라운드를 책임지며 회사의 성장을 뒷받침하였고 2022년 5월 완료된 $150 million 규모 시리즈 D 라운드에서는 또다시 피델리티와 서터힐벤처스가 전체 투자 규모를 독식하며 아스테라에 대한 전폭적인 믿음을 보여주었습니다. 시리즈 D 라운드에서 $3 billion의 기업가치를 인정받은 아스테라는 불과 설립 7년 만에 기업가치 10조 원을 넘기며 상장에 성공, AI 반도체의 또다른 성공 사례를 기록하게 되었습니다.

제품 소개

아스테라랩스는 크게 세 가지 제품을 주력으로 내세우고 있습니다.

Aries PCIe®/CXL™ 스마트 DSP 리타이머: 다양한 이기종 컴퓨팅 프로세서, 스토리지 및 네트워크 컨트롤러 간에 더 높은 PCIe/CXL 데이터 대역폭과 더 짧은 지연 시간의 상호 연결을 가능하게 하는 데는 COSMOS 소프트웨어 제품군이 포함된 제품입니다. Aries는 저하된 고속 신호를 디지털 방식으로 복구하고 깨끗한 데이터 사본을 재전송하여 기존 비용 효율적인 상호 연결의 범위를 확장하는 동시에 더 높은 데이터 대역폭을 지원합니다.

Taurus 이더넷 스마트 케이블 모듈™: Taurus 제품은 서버와 스위치 간의 네트워크 연결 대역폭을 증가시키는 Taurus IC 기반 하드웨어 모듈입니다. Taurus 모듈은 COSMOS 소프트웨어 제품군을 통합하고 더 높은 데이터 속도로 이더넷 신호 범위를 확장하여 클라우드 및 AI 인프라에 비용 효율적인 랙 수준의 네트워크 연결을 제공하여 랙 수준의 이더넷 연결 병목 현상을 제거합니다.

Leo CXL 메모리 커넥티비티 컨트롤러: 레오 제품을 통해 고객은 프로세서 메모리 대역폭 병목 현상과 용량 제한을 극복하는 동시에 COSMOS 소프트웨어 제품군의 내장된 메모리 관리 및 심층 진단 기능을 활용할 수 있습니다. Leo IC 및 보드는 고속 직렬 링크를 통해 업계 표준 DRAM 메모리를 확장, 공유 및 풀링하여 AI 가속기 및 CPU에서 실행되는 메모리 집약적인 워크로드를 지원할 수 있습니다.

아스테라랩스의 주력 제품군

아마존은 현재 아스테라랩스 주식을 주당 20.34달러에 살 수 있는 워런트를 대량 보유하고 있습니다. 해당 워런트는 아마존의 AWS에서 아스테라랩스의 제품을 구매하는 수량에 따라 단계별로 행사 가능해지며, 7년의 기간 동안 전체 부여된 워런트가 모두 행사되기 위한 구매 금액은 무려 $650 million에 달합니다. 아스테라는 S-1에서 고객의 이름을 직접 언급하고 있지 않지만 해당 워런트 계약을 근거로 아마존이 상당한 규모의 매출에 기여하고 있는 핵심 고객임을 유추할 수 있습니다.

CXL 기반 메모리 풀링 서비스를 최초로 제시한 아스테라랩스

하이퍼스케일러는 차세대 클라우드 및 AI 인프라를 구축하기 위해 필요한 대규모 투자의 초기 단계를 지나고 있습니다. Dell'Oro의 추정에 따르면 전 세계 데이터센터 인프라스트럭처 자본 지출은 2023년 2,649억 달러에서 2027년 5,034억 달러로 증가할 것으로 예상되며 같은 기간 동안 배포되는 총 서버 또한 2023년 약 1,400만 대에서 2027년 2,050만 대 이상으로 증가할 것으로 예상됩니다. AI 서버 커넥티비티 분야에서 독보적인 경쟁력을 구축해온 아스테라랩스는 성장하는 클라우드 및 AI 시장의 흐름에 올라탈 수 있는 준비를 완료한 상황입니다.

분기 실적

아스테라랩스는 대형 고객 확보 및 AI 인프라 투자 붐에 힘입어 2023년 3분기부터 실적이 급증하기 시작하였습니다. 분기별 매출액이 $15 - $25 million에서 횡보하던 2022 - 2023년 상반기 실적과 달리 2023년 하반기에는 대폭적인 매출 성장을 기록하며 분기 기준 흑자 전환에도 성공합니다.

아스테라랩스의 분기별 실적

회사의 매출총이익률은 매 분기 75% 내외를 유지할 정도로 아스테라의 사업은 마진율이 양호한 분야입니다. 회사의 비용 구조에서 가장 큰 부분을 차지하는 영역은 단연 R&D이지만 매출이 분기 기준 500억 원을 넘어서면 회사 차원에서 충분히 손익분기점을 달성할 수 있는 사업 구조를 유지하고 있습니다.

재무 현황

아스테라랩스의 2023년 매출은 약 1,563억 원 ($115.8 milllion)으로 집계되었으며 이는 2022년 대비 45% 성장한 규모입니다. 한편 2022년의 매출 $79.7 million은 2021년 매출 $34.8 million 대비 129.5% 성장한 수준입니다.

아스테라랩스 연간 손익 지표

회사는 2023년 약 400억 원 ($29.5 million)의 영업손실을 기록하였으며 영업이익률은 -25.5% 입니다.

주주 현황

회사의 주요 주주로는 시리즈 B 및 시리즈 C 단계부터 대규모 투자를 시작한 서터힐벤처스와 피델리티입니다. 이들은 각각 13.7% 및 7%의 지분을 보유하고 있으며 그 외 CEO를 포함 주요 임원 및 이사회 구성원들은 약 16.6%의 지분을 보유하고 있습니다.

아스테라랩스 주주 현황 (공모 전 기준)

상장 서류에는 공개되지 않았지만 시리즈 A 단계에 대규모 투자를 집행한 초기 투자자들이 회사의 상당한 지분을 보유하고 있는 것으로 추정됩니다. 회사가 발행했던 우선주 9천만 주 중 46%에 달하는 4천만 주가 시리즈 A 투자자들에게 부여되었지만 해당 주주들 대부분은 공모 단계에서도 구주 매출에 참여하지 않고 지분을 꾸준히 보유하는 것으로 파악됩니다.

밸류에이션

3월 27일 기준 아스테라랩스의 시가총액은 $12 billion을 넘어서고 있습니다. 2023년 매출이 $115.8 million에 불과하였으니 단순 비교로는 매출의 100배에 가까운 수준에서 기업가치가 형성되어 AI 관련주의 버블이란 이야기도 들리고 있습니다.

아스테라랩스와 피어그룹의 PSR - Growth 매핑

물론 아스테라와 같은 성장주의 기업가치를 정당화하기 위해서는 시장이 기대하는 매출성장률을 함께 검토할 필요가 있습니다. 현재 매출이 가파르게 증가하고 있는 아스테라의 2024년 매출에 대한 시장 컨센서스는 $270 million 수준이며, 이는 2023년 대비 2배 이상의 성장률을 의미합니다.

성장성이 높을수록 높은 멀티플을 인정받는 기술주의 특성상 아스테라의 높은 기업가치는 그만큼 회사의 성장성에 대해 시장의 상당한 기대를 의미합니다. 참고로 아스테라와 직간접적인 경쟁 관계에 있는 브로드컴, 램버스, 마벨, 크레도와 같은 기업들의 연매출 성장률은 0 - 30% 수준에서 분포되고 있으며, 이러한 기업들의 Forward PSR은 10 - 20배 내외 수준에서 형성되고 있습니다.

Editor's Note

아스테라의 성공적인 IPO를 단 한 문장으로 표현한다면 '완벽한 타이밍'일 것입니다. 엔비디아를 필두로 AI 반도체 종목에 대한 높아진 관심도, 지난 2년간 최악의 공모 시장을 겪은 후 회복기에 접어든 미국 기술주 IPO에 대한 투심, 그리고 2023년 하반기부터 가팔라지기 시작한 실적 추이까지 삼박자가 맞아떨어지며 기대에 부응하는 성과를 보인 기업이 바로 아스테라이기 때문입니다.

하이라이트

아마존이라는 대형 고객 확보: 클라우드 서비스 1위 사업자이자 최근 AI와 관련한 투자에 강한 드라이브를 걸고 있는 아마존을 고객으로 확보했다는 점은 분명 아스테라랩스의 투심을 자극하는 강력한 요인입니다. 특히 아마존이 워런트 형태로 투자를 병행했다는 점은 향후에도 꾸준한 매출을 기대할 수 있게 만드는 요인입니다.

프로덕트 포트폴리오 확장 및 기술 혁신: 아스테라랩스는 새로운 Leo Memory Connectivity Platform을 포함한 여러 새로운 제품 라인을 추가하여 제품 포트폴리오를 확장했습니다. 이러한 제품들은 클라우드, 인공지능/머신러닝 및 하이퍼스케일 인프라 같은 성장 시장에서 회사의 입지를 강화시켜 주는 핵심 요소입니다.

잠재적 리스크

시장 경쟁: 아스테라랩스가 주력하고 있는 PCI 및 CXL 관련 커넥티비티 반도체는 이미 브로드컴, 크레도그룹, 마벨과 같은 기업들과 경쟁 구도가 형성된 분야입니다. 향후 CXL 관련 수요가 증가함에 따라 보다 치열한 경쟁이 예상됩니다.

높은 기업 가치: 현재 아스테라의 기업 가치는 분명 AI 및 반도체 관련 시장의 기대가 충분히 반영된 수준입니다. 만약 회사의 실적이 시장의 기대에 미치지 못한다면 주가 수준은 단기간에 조정받을 가능성이 있습니다.

2024년 3월에 상장한 아스테라랩스와 레딧의 초기 주가 움직임은 기대 이상으로 좋았습니다. 특히, 두 회사 모두 상장 첫날 주가가 급등하는 'IPO Pop' 현상을 보임으로써, 미국의 신규 상장주에 대한 투자자들의 신뢰가 개선되고 있음을 나타냅니다. 아스테라의 IPO 성공이 다른 AI 반도체 회사들의 상장 열풍을 일으킬 수 있을지 기대해 봅니다.

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