AI 팩토리 커질수록 광통신 뜬다…2030년 390억달러 시장

[아이뉴스24 박지은 기자] 인공지능(AI) 경쟁이 반도체를 넘어 광통신으로 확산되고 있다. AI 모델 학습과 추론에 사용되는 그래픽처리장치(GPU)가 급증하면서 이를 연결하는 광(光) 네트워크의 중요성도 커지고 있기 때문이다.

15일 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 코패키지드 옵틱스(CPO)와 니어패키지드 옵틱스(NPO) 시장 규모는 2025년 약 1억달러(한화 약 1514억 9000만원)에서 2030년 390억달러(약 59조 850억원) 이상으로 성장할 전망이다.

최근 업계에서는 대규모 AI 데이터센터를 'AI 팩토리(AI Factory)'라고 부른다. 데이터를 투입해 AI 모델을 학습시키고 챗봇, 이미지 생성, 영상 생성 등 다양한 AI 서비스를 생산하는 일종의 공장 개념이다.

AI 팩토리가 커질수록 GPU 숫자도 늘어난다. 문제는 수만~수십만개의 GPU를 연결해야 한다는 점이다.

지금까지 데이터센터는 구리선 기반 연결 기술을 사용해 왔다. 하지만 데이터 전송 속도가 빨라질수록 전력 소모와 발열, 신호 손실 문제가 커지고 있다.

이에 따라 업계는 전기 신호 대신 빛을 활용해 데이터를 전달하는 광 인터커넥트 기술 도입에 속도를 내고 있다.

트렌드포스는 앞으로 AI 인프라 경쟁력이 GPU 성능뿐 아니라 연결 기술에 의해 좌우될 것으로 전망했다.

현재 업계에서는 선형 플러그형 광학(LPO), NPO, CPO 등이 차세대 기술로 주목받고 있다.

이 가운데 NPO는 광 연결 장치를 반도체 가까이에 배치해 전력 소모를 줄이면서도 유지보수가 쉬운 것이 장점이다. 알리바바와 텐센트, 메타, 마이크로소프트 등이 관련 생태계 구축에 나서고 있다.

CPO는 광 연결 장치를 반도체 패키지 안에 통합하는 방식이다. 전력 효율과 성능이 뛰어나지만 제조 난도가 높아 장기적으로 확산될 것으로 예상된다.

엔비디아 생태계 내 일부 클라우드 서비스 사업자(CSP)들은 시스템 통합과 구축 효율성을 이유로 CPO 기반 AI 시스템 도입을 검토하고 있는 것으로 알려졌다.

광통신 핵심 부품 확보 경쟁도 치열해지고 있다.

레이저와 광검출기, 인듐인화물(InP) 기판, 광섬유 등이 AI 인프라 구축의 전략 자산으로 떠오르면서 기업들은 공급망 확보에 나서고 있다.

AMD는 최근 외부 레이저 공급망 확보를 강화하고 있으며, 광섬유 기업 코닝은 메타와 엔비디아, 아마존 등으로부터 투자와 장기 공급 계약을 확보한 것으로 알려졌다.

트렌드포스는 "AI 팩토리 확장이 가속화되면서 광통신 인프라가 새로운 경쟁 영역으로 떠오르고 있다"며 "향후 AI 인프라 경쟁은 컴퓨팅 성능뿐 아니라 연결 기술이 좌우하게 될 것"이라고 분석했다.