[뉴스토마토 이명신 기자] 세계 1위 반도체 위탁생산(파운드리) 업체 대만 TSMC가 차세대 인공지능(AI) 반도체 패키징 기술인 실리콘 포토닉스(SiPh) 제품을 올해 하반기 양산합니다. 광반도체로 불리는 실리콘 포토닉스는 AI 데이터센터 병목을 해결할 기술로 주목받으면서 업계의 투자가 이어지고 있습니다. 삼성전자 역시 2028년 양산 로드맵을 공개하며 추격하는 양상입니다.
지난달 31일(현지시각) 대만 신주에서 세미(SEMI) 산하의 실리콘 포토닉스 산업 연합(SiPhIA) 주관으로 ‘실리콘 포토닉스 포럼’이 개최됐다. (사진=SEMI)
2일 업계에 따르면 TSMC는 최근 글로벌 반도체 산업협회 세미(SEMI) 산하의 실리콘 포토닉스 포럼에서 제품 양산 계획을 밝혔습니다. TSMC는 측은 행사에서 “올해 양산 단계에 진입하여 실리콘 포토닉 패키징 기술이 검증 단계에서 상용화 단계로 공식적으로 전환될 것으로 기대된다”고 말했습니다. TSMC는 SiPhIA의 기업 간 협력 체계를 활용해 실리콘 포토닉스 분야에서 표준 수립에 나선다는 계획입니다.
TSMC는 자체 실리콘 포토닉스 패키징 플랫폼인 ‘쿠페(COUPE)’를 자사의 패키징 기술인 ‘칩 온 웨이퍼 온 서브스트레이트(CoWoS)’에 통합해 활용하는 방안을 추진 중입니다. 특히 이 기술은 엔비디아의 네트워크 플랫폼인 ‘스펙트럼-X’에 채택되기도 했습니다. 스펙트럼-X 이더넷 스위치는 올해 하반기 출시될 예정입니다.
한 업계 관계자는 “실리콘 포토닉스 제품이 실제 출시되면서 시장이 열리는 점에서 의미가 있다”며 “최근 관련 투자가 늘어나고 있어 본격적으로 시장이 커질 것”이라고 전했습니다.
실리콘 포토닉스는 반도체 위에 광학 소자를 만들어 기존 구리 대신 빛으로 데이터 통신을 하는 기술입니다. 기존 AI 데이터센터들은 구리 배선을 통해 데이터 정보를 전달했지만, AI 데이터 처리량이 급격히 증가하면서 병목 현상과 전력 문제가 변수로 떠올랐습니다. 이에 빛으로 데이터 전송 속도 높인 실리콘 포토닉스가 대안으로 주목받고 있습니다.
송재혁 삼성전자 최고기술책임자(CTO)가 지난 2월 ‘세미콘 코리아 2026’에서 공동광학패키징(CPO) 기술에 대해 설명하고 있다. (사진=이명신 기자)
특히 반도체 업계는 칩의 광송수신기(광트랜시버)를 하나의 패키지에 통합하는 ‘공동 광학 패키징(CPO)’ 기술 개발에 힘을 쏟고 있습니다. 기존 송수신기가 칩과 별도로 배치됐다면, CPO는 송수신기를 칩 바로 옆에 붙여 전송 속도와 전력 효율을 더 높일 수 있습니다.
이런 까닭에 업계의 투자와 연구개발(R&D)은 이어지고 있습니다. 엔비디아는 31일(현지시각) 맞춤형 칩(ASIC) 제작 업체 마벨에 20억달러(약 3조원)를 투자하면서, 양사가 실리콘 포토닉스 기술 개발을 위해 협력할 것이라고 밝혔습니다. 이로써 엔비디아는 광트랜시버 제조 업체 루멘텀과 코히런트에 이어 마벨까지 실리콘 포토닉스 관련 투자를 대폭 늘리는 모습입니다.
삼성전자도 실리콘 포토닉스 시장에 뛰어들고 있습니다. 지난달 삼성전자는 미국 로스앤젤레스에서 열린 ‘광섬유통신 컨퍼런스(OFC) 2026’에서 실리콘 포토닉스 개발 현황과 양산 로드맵을 공개했습니다. 로드맵에 따르면 삼성전자는 우선 광집적회로(PIC) 등 자체 실리콘 포토닉스 기술 개발에 집중하고, 2028년부터 실리콘 포토닉스 제품을 본격적으로 양산한다는 계획입니다.
구체적으로는 스위치 칩 옆에 광엔진(OE)을 탑재하는 방식입니다. 스위치 칩과 OE가 가까워지면 전력 효율과 신호 품질을 개선할 수 있습니다. 추후 삼성전자는 CPO 기술을 고도화해 CPO 턴키 서비스를 시작할 방침입니다. 특히 삼성전자는 TSMC와 달리 메모리를 직접 생산하는 만큼, 기술이 고도화되면 고대역폭메모리(HBM)부터 첨단 패키징까지 종합반도체기업(IDM)으로서 강점을 발휘할 수 있을 것으로 보입니다.
반도체 업계 관계자는 “데이터 처리량이 많아지다 보니 효율을 높이기 위해 패키징 기술에서도 투자가 활발해지고 있는 것”이라며 “아직 시장은 초기 단계라 상황을 더 지켜볼 필요가 있다”고 했습니다.
이명신 기자 sin@etomato.com
이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 오승훈 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.
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