골드만삭스, AI 컴퓨팅의 다음 사이클은 광학 — 800Gbps에서 1.6Tbps로 바뀌는 구조

□ 800Gbps–1.6Tbps 전환이 만든 구조적 변화


AI 데이터센터는 더 이상 연산 속도만으로 성능이 결정되지 않음


모델 크기와 파라미터 수가 커질수록 서버 간 오가는 데이터 흐름이 폭발적으로 증가했고,


이 흐름 속에서 네트워크 자체가 가장 먼저 병목으로 떠오르는 구간에 진입함


기존 200~400Gbps 구조는 100Gbps 광 디바이스 4개를 기반으로 설계돼 있었음


하지만 800Gbps에서는 8×100Gbps 또는 4×200Gbps가 필요하고, 1.6Tbps에서는 8×200Gbps가 사실상 기본이 됨


속도 세대가 올라갈수록 트랜시버 안에 들어가는 광 디바이스 수가 늘고, 단가와 전력이 함께 상승하는 비용 구조가 만들어짐


결국 같은 포트 속도를 올리는 과정이 단순 업그레이드가 아니라 capex 구성 자체를 바꾸는 사건이 되는 셈임


골드만삭스는 네트워크 인프라 비중이 전체 데이터센터 capex의 20~30%까지 확대될 수 있다고 보며,


광 디바이스·InP 웨이퍼·기판 업체의 구조적 수요 확대를 명확히 제시함


AI 모델이 커지면 연산보다 먼저 ‘연결’이 병목이 되는 시대임


800Gbps와 1.6Tbps 전환은 하이퍼스케일러에게 선택이 아니라 운영 필수 조건으로 자리잡는 흐름임


□ 전기 신호의 물리적 한계를 넘는 CPO 전환


속도가 올라갈수록 가장 먼저 한계에 부딪히는 곳은 전기 신호 구간임


전기 신호는 배선을 따라 이동하면서 발열이 커지고 감쇠가 발생하며,


속도를 높일수록 소비전력이 비선형적으로 증가하는 구조적 한계를 가짐


이 한계를 근본적으로 줄이기 위한 해법이 CPO(Co-Packaged Optics)임


광-전 변환을 담당하는 광 디바이스를 GPU나 ASIC과 동일한 기판에서 패키징해 전기 구간을 최소화하는 방식이며,


네트워크 지연과 소비전력을 동시에 줄이는 차세대 구조로 이어짐


여기서 중요한 건 CPO가 ‘부품 교체’가 아니라 ‘설계 중심’이 이동하는 변곡점이라는 점임


기존 트랜시버 중심 설계가 AI 칩 중심 패키징 설계로 넘어가면서,


네트워크 구조가 칩 패키지 레벨에서 다시 정의되는 방향으로 움직이기 시작함


Goldman은 이 흐름이 엔비디아의 GPU 생태계, 브로드컴의 ASIC·광 기술 통합력, NTT의 장기 광 연구 자산 같은 축에서 서로 다른 방식으로 결합되며 선도될 수 있다고 봄


CPO는 초고속 네트워크에서 ‘가능하면 해보자’가 아니라 물리 한계를 넘기 위해 선택될 구조임


전기 신호의 물리적 한계를 넘기려면 광 변환 지점을 AI 칩 바로 옆으로 이동시키는 패키징 혁신이 불가피한 상황임


□ 패키징·테스트·파운드리까지 확장되는 광학 생태계


CPO가 도입되면 변화는 광 디바이스만으로 끝나지 않음


광 디바이스를 칩과 함께 패키징하려면 기판 설계, 열 관리, 신호 간섭 제어, 공정 정밀도 같은 후공정 난도가 크게 올라감


이 과정에서 TSMC 같은 파운드리의 CoWoS·InFO 등 고급 패키징 역량이 단순 옵션이 아니라 전략 자산으로 부상함


패키징을 중심으로 한 생태계 확장은 광 디바이스뿐 아니라 특수 광 커넥터, 초정밀 파이버, 기판 소재까지 영향을 미치며 밸류체인을 넓히는 결과로 이어짐


또한 CPO는 벤더 간 상호운용성이 필수이기 때문에 표준화가 진전될수록 테스트 장비의 중요성이 크게 높아짐


광 신호 품질 측정, 모듈-칩 일체형 검사, 시그널 무결성 검증 같은 영역에서 테스트 장비는 새로운 성장축이 될 수 있음


AI 네트워크는 이제 광학과 패키징이 결합된 하이브리드 구조로 이동 중이며, 공급망도 반도체·광학·소재가 동시에 엮이는 구도로 재편되는 흐름임


□ 차세대 광섬유가 필요해지는 이유와 기술적 후보들


지금의 데이터센터는 대부분 싱글코어 파이버를 기반으로 구축돼 있음


하지만 AI 트래픽이 서버 내부를 넘어 랙 간, 데이터홀 간, 나아가 데이터센터 간으로 확장되면


기존 파이버 구조만으로 전송 밀도와 지연 문제를 감당하기 어려운 단계로 진입할 수 있음


이 지점에서 멀티코어 파이버와 홀로우코어 파이버 같은 차세대 광섬유가 후보로 등장함


멀티코어 파이버는 한 가닥에 여러 전송 경로를 넣어 대역폭 밀도를 극대화하는 방식이고,


홀로우코어 파이버는 빛의 전파 구조를 바꿔 지연을 줄일 수 있는 접근임


아직은 고정밀 정렬과 제조 난이도 때문에 초기 단계지만, 데이터센터 간 트래픽 폭증과 실시간 AI 모델 확산은


장기적으로 파이버 자체의 업그레이드를 요구하는 방향으로 흐름을 만들고 있음


골드만삭스는 파이버 기술이 지금은 실험적이지만 AI 시대에는 논의가 확대될 영역으로 평가함


□ 마무리하며


AI 경쟁은 GPU·네트워크·패키징·광섬유가 하나의 시스템으로 작동해야 모델이 실제로 움직이는 시대가 됨


골드만삭스는 이 구조 변화를 광학이 이끄는 다음 투자 사이클로 해석함


800Gbps를 넘어 1.6Tbps로 진입하는 지금의 흐름은 광 디바이스, CPO, 패키징, 파이버까지 밸류체인을 동시에 확장시키는 구조적 변화임


이 변화는 이미 데이터센터 투자에서 현실화되고 있으며, AI 컴퓨팅의 다음 성장은 네트워크와 광학에서 결정될 가능성이 높음