AI 네트워크가 전력 한계에 부딪히며 공동 패키징 광학이 상용화 단계 진입

Summary

AI 클러스터가 확장됨에 따라 구리 인터커넥트가 거리와 전력의 한계에 부딪히고 있으며, 공동 패키징 광학 (CPO)이 2026년에 데모에서 상용 배포로 전환되고 있다. 엔비디아는 2026년 전반기에 Quantum-X InfiniBand Photonics 스위치를, 하반기에 Spectrum-X Ethernet Photonics를 출시하며, 광학 엔진을 스위치 ASIC에 직접 통합해 전력 효율을 최대 3.5배 높이고 복원력을 10배 향상시킨다. 이는 루빈(Rubin) 시대의 백만 GPU 규모 클러스터를 연결하기 위한 선결 조건이다. 전략은 엇갈린다. 엔비디아는 광학을 시스템 통합형 아키텍처 깊숙이 내장하는 반면, 브로드컴은 모듈형 이더넷 활용 경로를 택한다. 광학 스타트업 Lightmatter는 변수로 NVLink Fusion 내에도 존재한다. 광학 인터커넥트는 포토닉 양자 기술과 동일한 실리콘 포토닉스 기반을 공유한다.

By the numbers

• 약 3.5배: 플러그형 광학 대비 공동 패키징 광학의 전력 효율 향상.
• 약 10배: 네트워크 복원력 개선 (광학 부품 수 감소에 따른).
• 400 Tb/s: Spectrum-X Photonics 스위치의 최대 처리량 (512×800Gb/s).
• 2026년 하반기: Spectrum-X Ethernet Photonics 상용 제공 시기.
• 5년: 모든 AI 데이터센터 인터커넥트가 광학화될 것이라는 분석가 추정 기간.

Why it matters

백만 GPU 규모에서는 GPU가 아닌 광학이 전력과 안정성의 상한선을 결정한다. 플러그형 트랜시버는 에너지를 너무 많이 소모하고 고장 빈도도 높다. 스위치에 광을 직접 통합하는 것이 AI 네트워크가 계속 확장될 수 있는 방법이다. 또한 새로운 마진 경쟁의 장이기도 하다. 엔비디아, 브로드컴, 그리고 광학 스타트업들이 불과 2년 전에는 존재조차 하지 않던 레이어를 놓고 다투고 있다.

What to watch

• Spectrum-X Ethernet Photonics가 2026년 하반기 일정대로 출시될지 여부.
• 하이퍼스케일러 설계에서 엔비디아의 시스템 통합형 vs 브로드컴의 모듈형 CPO 중 어느 쪽이 채택될지.
• 광학 엔진 수율과 현장 신뢰성이 진정한 확장 테스트가 될지 여부.