구리의 한계: AI 클러스터가 부른 광 인터커넥트 혁명
프런티어 모델 학습은 수만에서 수십만 개의 GPU를 긴밀히 연결하고 칩 사이로 데이터를 고속 전송해야 한다. 거리가 길어질수록 구리 전기 인터커넥트는 대역폭이 급감하고 전력 소모가 치솟아 AI 연산 확장의 병목이 된다. 업계는 112Gbps/레인을 넘어서면 구리의 가용 거리가 빠르게 줄어든다는 데 대체로 동의하며, '구리의 벽'이 눈앞에 있다.
광학은 해법을 제시한다. 전자 대신 광자로 칩 간 정보를 전달하면 대역폭이 높아지고 전송 거리가 길어지며 비트당 에너지가 줄어든다. 실리콘 포토닉스는 광 소자를 성숙한 CMOS에 집적해 광모듈 양산을 가능케 하고, CPO는 한발 더 나아가 광 엔진과 스위치 칩을 같은 기판에 패키징해 전기 경로를 줄이고 전력을 절감한다. 이것이 2026년 데이터센터 인터커넥트의 핵심 서사다.
실리콘 포토닉스: 꾸준히 확장하는 토대
실리콘 포토닉스는 광 인터커넥트 혁명 전체의 기술적 토대다. GMInsights는 글로벌 시장이 2025년 약 5.62억 달러에서 2035년 약 60.4억 달러로 연 26.8% 성장할 것으로 본다. 성장 동력은 명확하다. AI 데이터센터의 800G·1.6T 광모듈 수요 폭증에 통신, 고성능 컴퓨팅, 신흥 광 컴퓨팅 응용이 더해져 다각도로 지지되는 안정적 곡선을 형성한다.
공급망 관점에서 실리콘 포토닉스의 성숙은 광 소자가 개별 광학에서 반도체급 집적으로 이동함을 뜻하며, 생산이 팹·첨단 패키징·정밀 정렬 장비 쪽으로 기운다. 소수 광통신 업체가 주도하던 영역이 점차 더 넓은 반도체 생태계로 열리면서, 레이저·변조기·광섬유 결합·테스트 등 여러 세부 분야로 조달과 동반 공급 기회가 확산된다.
CPO: 더 빠르게 성장하는 첨단 영역
실리콘 포토닉스가 토대라면 CPO는 그 위에서 가장 빠르게 성장하는 첨단 영역이다. IMARC은 글로벌 CPO 시장이 2025년 약 1.26억 달러에서 2034년 약 38.4억 달러로 연 44.9% 급증할 것으로 보는데, 이는 실리콘 포토닉스 전체 속도의 거의 두 배다. LightCounting·Coherent 같은 더 낙관적 기관은 대규모 시나리오에서 CPO 시장이 2030년 100~150억 달러에 이를 수 있다고 본다.
2026년 CPO는 핵심 검증 단계에 들어선다. 800G 모듈이 대량 생산에 도달하고 1.6T가 초기 검증을 마치며, CPO가 차세대 스위치의 주류 폼팩터가 된다. 가장 상징적인 신호는 엔비디아에서 나온다. 대규모 GPU 클러스터용 차세대 AI 스위치가 실리콘 포토닉스·CPO 통합을 추진하고 있어, 상업적으로 가장 의미 있는 CPO 채택 사례로 평가된다. 선두 가속기·스위치 업체가 전환하면 CPO 침투 곡선은 뚜렷이 가팔라질 것이다.
한중 공급망의 위치: 첨단 패키징과 소재 기회
CPO의 난점은 빛을 만들 수 있느냐가 아니라 광과 전자를 고품질로 함께 패키징하는 방법이다. 이는 첨단 패키징·정밀 정렬·열 관리·광섬유 어레이 영역에 정확히 해당하며, 바로 한중 반도체 공급망이 깊은 역량을 가진 분야다. HBM·첨단 패키징에서의 한국의 선도와 광모듈·광섬유 소자에서의 중국의 대량 제조 역량은 두 나라에 CPO 가치사슬에서 상호 보완적 자리를 부여한다.
모코 같은 무역상에게 CPO 물결은 소재·부품의 새로운 수요를 가져온다. 고순도 광학 소재, 마이크로렌즈·광섬유 어레이, 정밀 정렬·테스트 장비, 방열 인터페이스 소재 등이다. 광모듈이 플러그형에서 공동 패키징으로 이동하면서 공급망의 정밀도·일관성 요구가 크게 높아지고, 안정적 품질과 국경 간 지원을 제공하는 공급사가 구조적 기회를 얻는다.
리스크와 속도: 기술 경로는 아직 수렴하지 않았다
전망이 밝지만 CPO의 기술 경로는 아직 수렴하지 않았다. NPO(근접 패키징 광학)·CPO·XPO는 각각 장단점이 있으며, 유지보수성·수율·신뢰성은 대규모 배치의 현실적 장애물이다. 광 엔진과 스위치 칩을 공동 패키징하면 광 경로에 문제가 생겼을 때 수리·교체 비용과 복잡성이 플러그형보다 높아, 일부 사업자는 전환에 신중하다.
따라서 2026~2028년은 하룻밤의 교체가 아니라 플러그형 모듈과 CPO가 공존하는 과도기일 가능성이 크다. 공급망 참여자에게 합리적 선택은 두 경로에 동시에 자리하면서 엔비디아 등 선두의 양산 시점과 수율 돌파를 면밀히 주시하는 것이다. 어느 경로가 우세하든 '구리를 밀어내는 광학'의 큰 방향은 정해졌고, 실리콘 포토닉스·첨단 패키징을 둘러싼 장기 수요는 계속 확대될 것이다.