일본산업뉴스요약

광전융합, 제품화 러시
NTT와 국내 소재 대기업은 승부의 해 1부

2026년, 컴퓨팅에 사용되는 전기 배선의 일부를 광배선으로 대체해 소비 전력을 줄이는 기술인 ‘광전융합’의 제품화 경쟁이 본격화될 전망이다. 미국의 반도체 대기업 엔비디아(NVIDIA)와 브로드컴(Broadcom)이 선두를 달리고 있으며, NTT는 차세대 통신 기반 ‘IOWN’에 광전융합 기술을 적용해 반격에 나선다. 일본의 부품소재 제조업체에서는 디팩토 스탠다드(사실상의 표준)를 차지하는 승부의 한 해가 될 것 같다.

-- 단거리에도 광배선 적용해 전력 절감 --
광전융합 기술에서 최근 몇 년 사이 급격히 발전한 것이 Co-Packaged Optics(CPO) 기술이다. 광신호와 전기신호를 상호 변환하는 광학 부품을, 프로세서 등의 반도체칩과 동일한 패키지 내에 탑재한다.

지금까지는 인쇄회로기판(PCB)의 가장자리 근처에 탑재한 광학부품으로 광신호를 전기신호로 변환하고, PCB 상에서는 전기배선을 계획적으로 작업해 왔다. 플러그형 광 트랜시버(Pluggable Optical Transceiver)라고 부르는 방식으로, 데이터센터 등에서 널리 채택되고 있다.

이에 비해 CPO는 반도체 패키지 내부까지 빛으로 데이터를 보냄으로써 데이터 전송에 따른 소비전력을 크게 줄인다. 보드 간 또는 반도체 패키지 간 데이터 전송에 빛을 사용함으로써 “기존 대비 3분의 1 이하의 소비 전력”(엔비디아)을 실현할 수 있다. AI(인공지능) 데이터센터의 과제인 전력의 격감을 목표로 한다.

-- 엔비디아나 브로드컴이 선두 --
CPO를 사용한 반도체 제품은 이미 브로드컴이 소규모 출하를 완료했다. 2026년부터 제품화 러시가 시작될 전망이다. 제조는 주로 대만 TSMC 등의 파운드리(반도체위탁제조기업)나 OSAT(반도체 후공정 전문 기업)가 담당한다.

브로드컴은 CPO를 채택한 스위치 IC(집적회로)의 소량 출하를 시작하고 있어, 양산은 초읽기 단계다. 엔비디아는 2025년 내에 발매하는 InfiniBand용 스위치 IC와, 26년 내에 발매하는 Ethernet용 스위치 IC에 CPO를 채택한다.

이러한 예가 나타내듯이, CPO는 우선 주로 ‘통신의 사령탑’으로서 사용되는 스위치 IC에 채택된다. 고장 시에 교환하기 쉬운 용도라는 점과 도입 개수가 그렇게 많지 않아도 전력 효율의 향상을 전망할 수 있다는 점에 기인한다고 생각된다.

브로드컴과 엔비디아 외에는 CPO를 채택하는 반도체 제품 종류나 용도를 공개하지 않은 기업이 대부분이다. NTT는 2026년에 상용 샘플을 제공할 계획이다. 미국의 스타트업 Celestial AI도 26년부터, 칩렛 집적을 채택한 제품을 제공하기 시작한다. 엔비디아 등이 투자하는 미국 스타트업 Ayar Labs도 27년에 양산을 시작한다.

한국 삼성전자는 구체적인 내용을 공개하지 않았지만, 2027년에 CPO를 도입할 것이라고 표명했다. 미국의 인텔, Marvell Technology, IBM도 각각 자체 CPO 제품을 개발하고 있지만, 양산 시기는 명확히 밝히지 않고 있다.

“상대편(반도체 제조업체)의 동향을 주시하면서 CPO의 제품화 시기를 조율하고 있다”. 국내의 한 부품소재 업체의 간부는, 눈앞으로 다가온 CPO 제품화 러시에 대비해 긴장을 늦추지 않고 있다.

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