코패키지드 옵틱스

광학과 실리콘 전자소자를 단일 기판에 통합하여 데이터 속도를 높이는 첨단 패키징 기술입니다.

Co-packaged Optics(CPO)는 광 트랜시버를 메인 실리콘 스위치 또는 프로세서와 동일한 멀티칩 기판에 직접 통합하는 첨단 패키징 기술입니다. 광 부품과 전자 집적회로(ASIC)를 극도로 근접하게 배치함으로써, CPO는 고속 전기 신호가 이동해야 하는 물리적 거리를 최소화합니다. 이 설계는 기존의 플러그형 광 트랜시버 대비 전력 소비를 대폭 줄이고, 신호 지연을 낮추며, 전체 데이터 전송 대역폭을 증가시킵니다. 일반적인 네트워킹 구성에서 전기 신호는 프로세서에서 인쇄회로기판을 가로질러 섀시 가장자리의 플러그형 광 모듈로 이동합니다. 인공지능과 고성능 컴퓨팅을 지원하기 위해 데이터센터 속도가 51.2 Tbps 이상으로 확장됨에 따라, 구리 기판 트레이스를 통한 전기적 손실은 지속 불가능할 정도로 높아집니다. CPO는 실리콘 포토닉스를 활용하여 프로세서 바로 옆에서 전기 신호를 광 신호로 변환함으로써 이러한 병목 현상을 해결하며, 이후 데이터는 빛을 통해 전달됩니다. 기술 및 반도체 투자자에게 CPO는 데이터센터 아키텍처의 중대한 패러다임 전환을 의미합니다. CPO를 성공적으로 상용화하는 기업은 하이퍼스케일러가 대규모 AI 워크로드를 처리하기 위해 인프라를 업그레이드함에 따라 상당한 시장 점유율을 확보할 수 있습니다. 그러나 투자자들은 높은 제조 복잡성, 열 관리 문제, 그리고 고가의 프로세서에 영구적으로 공동 패키징된 단일 광 부품이 고장 났을 때 교체하기 어렵다는 점과 같은 도입 장벽에 주의해야 합니다.

데이터센터 운영사는 기존 플러그형 광모듈에서 Co-packaged Optics(CPO)로 네트워크 스위치를 업그레이드하는 방안을 검토합니다. 기존 스위치는 회로 기판 전반으로 전기 신호를 구동하기 위해 800G 광 트랜시버 모듈당 30와트의 전력이 필요합니다. CPO 아키텍처로 전환하면 스위치 ASIC와 광 엔진 사이의 물리적 거리가 밀리미터 단위로 줄어들어, 전기 인터페이스를 구동하는 데 필요한 전력이 800G 링크당 불과 12와트로 낮아집니다. 이는 데이터센터 운영사의 인터페이스 전력 소비가 60%(30W에서 12W로) 감소했음을 의미합니다.