AI 데이터센터 '광연결 병목'이 CPO 전환 앞당긴다

AI 데이터센터 광연결(CPO)의 '마지막 1mm' 병목 개념도. [사진=HC&G 제공] 인공지능(AI) 연산 수요가 폭증하면서 데이터센터가 전력과 대역폭의 이중 한계에 부딪히고 있다. 반도체 칩끼리 데이터를 실어 나르던 구리 배선이 속도와 전력 소모의 벽에 닿자, 업계는 전기 신호를 빛으로 바꿔 칩 바로 옆까지 광섬유를 끌어오는 'CPO(광집적패키징, Co-Packaged Optics)'를 대안으로 제시하고 있다. CPO는 반도체 칩과 광통신 모듈을 하나의 패키지에 통합해, 데이터센터의 전력 효율과 대역폭 한계를 동시에 겨냥하는 차세대 인터커넥트 기술이다. 글로벌 반도체 기업들도 상용 로드맵을 잇달아 제시하고 있다. 엔비디아(NVIDIA)는 2025년 'GTC 2025'에서 CPO 기반 네트워킹 스위치(Spectrum-X·Quantum-X Photonics) 계획을 공개했고, 시장조사기관 IDTechEx는 엔비디아와 브로드컴(Broadcom) 등을 CPO 상용화를 이끄는 대표 기업으로 지목했다. 시장 전망도 이를 뒷받침한다. IDTechEx는 2025년 12월 보고서('Co-Packaged Optics 2026–2036')에서 CPO 시장이 2026년부터 연평균 37%(CAGR) 성장해 2036년 200억 달러(약 29조 원)를 넘어설 것으로 전망했다. CPO 구현의 실제 난제는 칩에서 나온 빛을 광섬유로 넘겨주는 '커플링(광 결합)' 구간에 있다. 빛이 지나는 광섬유의 통로는 머리카락 굵기의 10분의 1 수준이어서, 여러 부품을 수 마이크로미터(㎛·100만분의 1미터) 정확도로 정렬해야 신호가 손실 없이 전달된다. 게다가 유지보수를 위해 떼었다 붙일 수 있어야 하고, 고출력 광원과 차세대 냉각 환경까지 견뎌야 한다. HC&G 홍보영상 이미지. [사진=HC&G 제공] 광모듈·기판·레이저 등 인접 분야에는 다수 기업이 뛰어들었지만, 정작 이 PIC(광집적회로)–광섬유 결합 구간을 전문으로 하는 기업은 많지 않다는 것이 업계의 시각이다. 이 구간의 전략적 가치는 최근 글로벌 인수·합병(M&A)에서 확인된다. 커넥터 분야 강자인 미국 몰렉스(Molex)는 2026년 4월 PIC–광섬유 접속을 다루는 이스라엘 스타트업 테라마운트(Teramount) 인수를 발표하고 5월에 인수를 완료했다. 몰렉스는 거래 금액을 공식적으로 공개하지 않았으며, 약 4억 3000만 달러 수준이라는 관측이 외신에...