AI 데이터센터 광인터커넥트, 2030년 1,444억 달러 전망

AI 데이터센터의 병목은 이제 연산 칩에만 있지 않다. GPU와 메모리, 네트워크 장비 사이에서 오가는 데이터가 급증하면서 이를 연결하는 광인터커넥트(optical interconnect)가 AI 인프라의 핵심 부품으로 부상하고 있다.

중국인사이트컨설팅(CIC)이 작성한 한 시장 전망은 글로벌 데이터센터 광인터커넥트 시장이 2024년 137억 달러에서 2030년 1,444억 달러로 성장할 것으로 내다봤다. 연평균성장률(CAGR)은 **48.1%**로, 6년 만에 시장이 10배 이상 커진다는 계산이다. 다만 이 보고서는 중국 레이저 칩 업체 Yuanjie Semiconductor Technology의 홍콩 IPO 신청을 위해 의뢰된 자료다. 따라서 독립적으로 감사된 시장 예측이라기보다 발행사와 연계된 전망으로 해석할 필요가 있다.

AI가 광연결을 필요로 하는 이유

AI 시스템은 프로세서, 메모리, 스위칭 장비 사이에서 막대한 양의 데이터를 주고받는다. 광인터커넥트는 전기 신호 대신 빛을 활용해 AI 워크로드에 필요한 고대역폭·저지연 연결을 지원한다. 데이터센터 내부 장비를 연결하거나 서로 다른 시스템을 이어주는 데 사용될 수 있다.

AI 클러스터가 커질수록 단순히 더 빠른 연결만 필요한 것이 아니다. 전기식 연결은 거리가 길어지고 대역폭이 높아질수록 전력 소모와 발열, 장비 밀도 문제가 커질 수 있다. 이 때문에 광연결은 특수한 네트워크 부품에서 벗어나 AI 인프라 전반의 핵심 요소로 취급되기 시작했다.

업계가 개방형 광 스케일업 규격을 마련하려는 것도 같은 배경이다. AMD, 브로드컴, 메타, 마이크로소프트, 엔비디아, 오픈AI는 대규모 AI 시스템에서 상호운용 가능한 광연결 방식을 정의하기 위해 Optical Compute Interconnect Multi-Source Agreement(OCI MSA) 그룹을 구성했다.

그렇다고 구리 연결이 당장 사라지는 것은 아니다. 다만 연결 거리와 대역폭, 전력 제약이 커지는 구간에서는 광링크가 구리 케이블보다 현실적인 선택지로 검토되고 있다는 의미다.

실리콘 포토닉스와 CPO가 주목받는 까닭

CIC 전망에서 가장 눈에 띄는 변화 중 하나는 실리콘 포토닉스의 비중이다. 보고된 전망에 따르면 실리콘 포토닉스의 시장 비중은 **2020년 16.6%에서 2030년 63.7%**로 높아져, 향후 시장 매출의 약 3분의 2를 차지하게 된다. 연간 매출 성장률은 **68.5%**로 제시됐다. 다만 이 세부 수치는 제공된 자료만으로 독립적인 검증이 이뤄진 것은 아니다.

실리콘 포토닉스는 기존 반도체에 사용되는 실리콘과 CMOS 생산 공정을 활용해 광 기능을 구현하는 기술이다. AI 데이터센터에서는 더 많은 광연결을 더 높은 집적도로 생산해야 하기 때문에 주목받고 있다. 다만 실제 확산 속도는 제조 수율, 패키징, 냉각과 테스트 기술에 좌우될 수 있다.

장기적으로는 **코패키지드 옵틱스(CPO)**가 중요한 아키텍처로 거론된다. CPO는 광엔진을 분리형 트랜시버 모듈에만 의존하지 않고 스위치나 컴퓨팅 패키지 가까이에 배치하거나 함께 통합하는 방식이다.

광부품을 연산원에 가깝게 두면 연결 거리와 전력, 장비 밀도 문제를 완화할 가능성이 있다. 반면 제조와 냉각, 검사, 고장 수리와 교체 같은 새로운 과제도 생긴다. OCI MSA의 개방형 규격 추진은 이러한 광 스케일업 인프라를 여러 공급업체가 함께 생산할 수 있도록 만들려는 업계 움직임의 일부다.

1.6T와 3.2T 전망은 얼마나 확실한가

CIC 전망에는 1.6T 링크가 2030년 656억 달러 규모로 가장 큰 세그먼트가 되고, 3.2T 기술은 445억 달러에 이를 것이라는 내용도 포함돼 있다. 그러나 제공된 근거만으로는 이 구체적인 매출 규모를 독립적으로 확인하기 어렵다.

방향성 자체는 비교적 분명하다. AI 클러스터가 확대되면서 링크 한 개가 처리해야 하는 데이터 용량도 커지고 있다. 업계 로드맵은 광연결이 장기적으로 광섬유 한 가닥당 1.6Tbps 수준에 도달할 가능성을 논의하고 있다. 다만 1.6T와 3.2T 제품의 실제 도입 시점, 시장 점유율, 매출 배분은 여전히 전망에 따라 달라질 수 있다.

시장 규모 숫자는 범위를 확인해야 한다

1,444억 달러라는 수치는 CIC가 전망한 글로벌 데이터센터 광인터커넥트 시장을 가리킨다. 반면 다른 시장조사 자료는 통신 분야까지 포함한 더 넓은 광인터커넥트 시장을 대상으로, 규모가 2024년 179억 달러에서 2030년 1,514억 달러로 증가하고 연평균 42.8% 성장할 것으로 추산했다.

두 수치가 반드시 서로 충돌하는 것은 아니다. 하나는 데이터센터에 한정되고, 다른 하나는 데이터통신과 통신 분야를 함께 포함하기 때문이다. 시장조사 결과를 비교할 때는 성장률뿐 아니라 시장의 정의와 산정 방법을 먼저 확인해야 한다.

업계가 최근 150억 달러 이상을 투자했다는 주장도 제기됐지만, 제공된 자료만으로는 독립적으로 뒷받침되지 않는다. 따라서 확정된 투자액이라기보다 검증이 필요한 세부 정보로 보는 편이 타당하다.

중국 파운드리에서 드러난 공급망 압박

AI 수요는 최첨단 가속기 생산에만 영향을 주지 않는다. AI 서버에는 성숙 공정 기반의 로직 칩, 전력관리 칩, 광 관련 칩 등 다양한 보조 부품도 필요하다. 중국 최대 파운드리 중 하나인 SMIC는 AI가 파운드리 수요를 계속 견인할 것이라며, 기존 생산능력을 조정하고 신규 생산라인 가동을 앞당겨 업계 전반의 공급 제약을 완화하겠다고 밝혔다.

SMIC의 2026년 2분기 가동률은 **93.7%**로, 1분기 **93.1%**보다 높아졌다. 월 생산능력도 8인치 웨이퍼 환산 약 110만 장으로 늘었지만 가동률은 오히려 상승했다.

Hua Hong 역시 높은 압박을 받고 있는 것으로 보고됐다. 한 자료는 SMIC의 가동률을 93.7%, Hua Hong의 가동률을 **102.8%**로 제시했다. 가동률이 100%를 넘는 수치는 유효 생산능력과 산정 방식에 따라 달라질 수 있으므로, 두 회사의 물리적 생산량을 직접 비교하는 수치라기보다 생산 여력이 매우 빠듯하다는 신호로 읽어야 한다.

AI 프로세서와 함께 사용되는 일부 성숙 공정 칩, 특히 BCD 전력관리 제품에 대해 2027년 말까지 주문이 보인다는 보도도 나왔다. 다만 이는 2차 보도에 기반한 주장으로, 제공된 1차 자료만으로 독립 확인되지는 않았다.

증설이 곧바로 공급 부족 해소로 이어지는 것도 아니다. SMIC는 공간 여유가 있는 기존 공장에 장비를 추가하는 방안을 검토하고 있지만, 의미 있는 신규 생산능력이 언제 가동될지, 해당 라인이 특정 광·전력관리 공정에 대해 언제 인증을 마칠지는 제공된 자료에서 확정되지 않았다.

중국 파운드리의 글로벌 22~40나노미터 레거시 공정 생산능력 비중은 2025년 32%에서 2027년 41%로 상승할 것으로 전망됐다. 하지만 전체 생산능력이 늘더라도 특정 공정, 패키징 단계 또는 고객 인증을 마친 생산라인의 부족이 자동으로 해소되는 것은 아니다.

결론: 수요는 강하지만, 공급이 시장의 속도를 정한다

CIC 전망이 보여주는 전략적 방향은 분명하다. AI 인프라가 확장될수록 데이터센터 내부의 광연결 중요성은 커질 가능성이 높다. 실리콘 포토닉스와 고속 링크, CPO는 대역폭과 전력, 장비 밀도 문제에 대응할 후보 기술로 자리 잡고 있다.

다만 1,444억 달러라는 숫자를 확정된 미래로 받아들여서는 안 된다. 시장 규모 자체가 의뢰 기반 전망이고, 실리콘 포토닉스의 세부 비중과 1.6T·3.2T 매출, 업계 투자액, 신규 생산능력 가동 시점에 관한 수치가 모두 독립 검증된 것은 아니다.

가장 신뢰할 만한 결론은 양면적이다. AI는 데이터센터 광인터커넥트에 강력한 수요를 만들고 있지만, 이 수요가 실제로 1,444억 달러 시장으로 전환될지는 기술 채택과 표준화, 그리고 업계가 인증된 생산능력을 얼마나 빠르게 확보하느냐에 달려 있다.