[디지털데일리 김문기 기자] AI와 고성능 컴퓨팅(HPC) 확산 속에서 실리콘 포토닉스가 필수 기술로 자리매김하고 있다. 대역폭, 전송 거리, 전력 효율 측면에서 기존 전기 신호 기반 통신의 한계를 뛰어넘는 특성 때문이다.

실리콘 포토닉스는 빛(광신호)을 활용해 데이터를 전송하는 방식으로, 실리콘 위에 광 부품을 통합해 구현된다. 특히 GPU, CPU, 스위치에 광 기술을 직접 통합하는 CPO(Co-packaged Optics)는 차세대 고급 반도체 패키징 아키텍처로 주목받고 있다. 비트 당 소비전력을 5피코줄(pJ) 이하로 낮출 수 있는 이 구조는 AI와 HPC 데이터센터의 전력 효율을 극대화할 수 있다.

카운터포인트리서치는 2030년까지 실리콘 포토닉스 관련 시장이 약 60억달러 규모로 성장할 것으로 전망했다. 글로벌 주요 기업들도 발빠른 행보를 보이고 있다. 엔비디아는 지난 3월 GTC에서 CPO 기반 ‘스펙트럼-X 포토닉스’를 발표하고, 2026년 하반기 양산을 예고했다. 브로드컴은 세계 최초 102.4Tbps 이더넷 스위치 칩셋 ‘토마호크 6’를 출하하며 관련 기술 상용화에 돌입했다.

TSMC 역시 쿠페(COUPE) 플랫폼을 통해 첨단 로직 공정(N7 이상)과 성숙 포토닉스 공정(65nm SOI)을 결합, 224Gb/s 인터커넥트와 확장 가능한 WDM 솔루션을 제공하고 있다. 구글, AMD 등 주요 기업들 역시 AI 인프라 전략에서 실리콘 포토닉스를 적극 채택 중이다.

업계는 CPO를 고급 반도체 패키징(ASP)의 핵심 기술로 평가한다. 다만 열 관리, 패키징 통합, 표준화 등 과제는 여전히 남아 있다. 그럼에도 불구하고 “AI 시대에 실리콘 포토닉스는 선택이 아닌 필수”라는 공통된 인식이 자리 잡고 있다.

카운터포인트리서치는 “AI 인프라 전반에서 실리콘 포토닉스의 수요가 가파르게 확대될 것”이라며 “데이터센터, 반도체 제조사, 부품 공급업체 등 전방 산업 전반에 전략적 기회가 열리고 있다”고 강조했다.