구리, 1.6Tbps에서 한계 노출… 데이터센터 전력 장벽에 부딪히다
생성형 AI는 데이터센터를 800Gbps 및 1.6Tbps 상호 연결로 밀어붙이고 있으며, 이는 기존 구리 케이블의 물리적 한계를 드러내고 있습니다. 이 속도에서 구리의 에너지 소비량은 비트당 10피코줄(pJ/bit)을 초과하며, 활성 케이블링을 사용하더라도 유효 전송 거리는 7미터 미만으로 제한됩니다. 전송 시스템이 이미 데이터센터 운영 비용의 거의 20%를 차지하고 있다는 점을 고려할 때, 이러한 전력 비효율성은 AI 인프라 확장에 심각한 병목 현상을 야기합니다.
마이크로 LED CPO, 전력 사용량 95% 절감
Micro LED Co-Packaged Optics(CPO)는 50마이크론 미만의 LED 칩을 CMOS 드라이버와 단일 패키지에 직접 통합하여 직접적인 솔루션을 제공합니다. 이 아키텍처는 단위 전송 에너지를 비트당 1-2 피코줄로 크게 낮춥니다. 1.6Tbps 광 모듈의 경우, 이는 전통적인 솔루션의 약 30W에서 약 1.6W로 전력 소비가 감소하는 것을 의미하며, 이는 거의 95%의 절감 효과입니다. 이러한 효율성 증가는 열압력을 직접 완화하고, 잠재적으로 제곱밀리미터당 0.5Tbps를 초과하는 전송 밀도를 갖는 고밀도 서버 랙 구성을 가능하게 합니다.
마이크로소프트 Azure 팀의 연구는 유사한 접근 방식을 추가로 검증합니다. 수많은 병렬 Micro LED 채널을 사용하는 "넓고 느린(wide-and-slow)" 아키텍처를 활용한 그들의 MOSAIC 프로젝트는 30미터 이상에서 안정적인 전송을 시연했습니다. 이 프로토타입 링크는 3.1에서 5.3와트만을 소비했으며, 이는 유사한 주류 광 링크가 사용하는 9.8에서 12와트와는 극명한 대조를 이룹니다.
공급망 형성되며 광학 관련 주식 급등
이 기술의 잠재력은 3월 5일 시장 랠리를 촉발했으며, A주 상장 기업인 주찬광전(Jucan Optoelectronics)과 유니루민(Unilumin)은 일일 상한가까지 치솟았습니다. 투자자들의 초점은 이제 이 기술을 상업화하는 데 필요한 신흥 공급망으로 이동하고 있습니다. 국내 최대 6인치 Micro LED 에피웨이퍼 생산 라인을 운영하는 삼안광전(San'an Optoelectronics)을 비롯한 주요 중국 공급업체들은 이러한 변화를 활용하기 위해 자체적으로 위치를 선정하고 있습니다. 마찬가지로, 화찬광전(HC Semitek)은 선도적인 칩 생산 업체로 인정받고 있으며, 6인치 라인에서 90% 이상의 양산 수율을 보고하고 주요 고객들에게 이미 샘플을 보내 검증을 받고 있습니다.