

AI 커넥티비티 시장은 향후 3년간 급격히 성장할 전망이다. 이 심층 분석은 수요가 기하급수적으로 증가함에 따라 수혜를 받을 산업 전반과 최적의 포지션을 갖춘 기업들에 대해 알아야 할 모든 것을 다룬다.
몇 주 전, 골드만삭스는 광 네트워킹을 "AI 인프라의 차세대 메가트렌드"로 규정한 주식 리서치 보고서를 발간했다. 그중 한 문장이 눈에 들어왔고, 이 심층 분석을 쓰게 된 계기가 됐다.
광 모듈 / 광 엔진의 주소 가능 시장이 13배 확대되고, 플러거블 광 모듈의 가치 시장이 10배 성장한다 (...) 2028년 기준 — 골드만삭스
이 문장을 보고 앞으로의 방향에 대해 생각하게 됐다. GPU는 컴퓨팅의 두뇌지만, 모든 것을 연결하는 신경계도 필요하다. 그 신경계는 정확히 어떤 모습이며, 1~2년 안에 복제할 수 없는 그 신경계의 핵심 부분을 누가 소유하고 있는가?
이 심층 분석은 그 질문에 대한 나의 답이다. 물리학적 원리, 포토닉스 스택의 5개 레이어, 병목 지점, 내가 직접 보유한 종목과 관심 목록에 올린 종목들을 차례로 살펴볼 것이다. 그럼 문제의 본질부터 시작해보자.
AI 데이터센터는 더 이상 컴퓨팅 병목이 아니다. 연결성 병목이다. 구리 케이블(서버 랙 내부의 전통적인 전선)은 과거에는 충분했다. 짧은 거리에서 초당 800기가비트를 전송할 수 있었는데, AI 클러스터가 실제로 요구하는 것을 보기 전까지는 엄청난 속도처럼 들린다.
더 빠르게 밀어붙일수록, 신호가 무너지기 전까지 케이블이 버틸 수 있는 거리는 짧아진다. 이건 단순히 더 나은 절연재로 해결할 수 있는 공학적 문제가 아니다.
💡 속도는 흔히 "G"로 표기하는데, 기가비트를 의미한다. 8로 나누면 기가바이트 속도가 된다. 즉 400G = 50GB, 800G = 100GB 식이다.
아래 이미지는 엔비디아 블랙웰 랙의 구조를 보여준다. 내부에는 약 5,000개의 구리 케이블이 있으며, 이것이 모든 GPU를 연결하는 신경계다. 그 케이블 하나하나가 에너지를 소비하고, 열을 발생시키며, 약 7미터를 넘어서면 신호 무결성이 무너진다.
바로 여기서 광학이 개입한다. 빛은 거리에 따른 신호 저하가 구리와 다르다. 더 시원하게 작동하고, 더 많은 데이터를 전송한다. 내가 보기에 지금은 병목과 해결책이 모두 물리적이고, 눈에 보이며, 수년에 걸친 성장 국면의 아직 초기 단계에 있는 드문 순간이다.

연결성 타임라인은 세 단계로 구성되며, 각 단계는 이전 단계를 확장하는 형태로 이어진다.
2021년: 최대 속도 약 400G, 구리 케이블로 3~5미터 구간 처리. 이는 매초 HD 영화 100편을 스트리밍하는 것과 맞먹는 속도다.
2024~2026년: 구리가 800G까지 밀어붙여졌지만, 도달 거리는 약 2미터로 줄어든다.
2026년 이후: 구리가 물리적 한계에 도달하고, 단거리와 장거리 모두에서 최대 1.6T까지 광학이 그 자리를 대신한다.

구리와 광학을 합산한 연결성 TAM은 현재 약 110억 달러에서 완전 구축 시 1,540억 달러로 성장할 것으로 전망된다.
구리 기반: 80억 달러 → 340억 달러 (4배)
광학 기반: 30억 달러 → 1,200억 달러 (40배)
광학의 40배 성장에 주목해, 이 심층 분석은 광학 중에서도 특히 포토닉스에 집중한다. 포토닉스란 빛(광자)을 이용해 데이터를 전송하는 과학이다. 하지만 개별 기업을 언급하기에 앞서, 산업 스택을 이해하는 것이 중요하다. 실제로 어떻게 작동하는지 살펴보자.
포토닉스는 빛을 이용해 정보를 전달하는 기술이다. 간단하게 들리지 않는가? 그 이면의 공학은 전혀 그렇지 않다.
레이저 빔을 만든다. 그 위에 0과 1을 인코딩한다. 구리가 따라올 수 없는 속도로 빛을 전송한다. 이를 위해 네 가지 부품이 긴밀하게 협조해야 한다.
레이저: 안정적인 빔을 생성하는 반송파 신호
변조기: 그 안정적인 빔을 데이터 인코딩이 가능할 만큼 빠르게 켜고 끄는 장치
도파로와 파장: 칩 전반에 걸쳐 빛을 안내하는 초소형 경로로, 여러 색의 빛이 동일한 경로를 동시에 통과함
광검출기: 빛을 수신해 컴퓨터가 읽을 수 있는 전기 신호로 변환하는 장치
이 중 하나라도 빠지면 전체가 작동하지 않는다. 바로 이 상호 의존성이 공급망을 특히 흥미롭게 만드는 이유다.

포토닉스를 대규모로 구현하려면, 촘촘하게 층층이 쌓인 공급망 전반에 걸쳐 고도로 전문화된 수많은 기업들이 필요하다. 나는 이를 다섯 개의 독립된 레이어로 구분해 생각하는 것이 유용하다고 본다. 기업이 이 스택의 어느 위치에 있느냐가, 그 기업의 마진 구조, 해자, 그리고 포지션의 실질적인 방어력에 대해 알아야 할 대부분을 말해주기 때문이다.

모든 것은 여기서 시작된다. 원자재가 광기반 소자를 위한 극도로 청결한 표면으로 변환된다. 누군가 그림을 그리기 전의 캔버스와 같다. 이 단계에서 발생한 결함 하나가 이후의 모든 공정에 걸쳐 복리로 누적된다.

AI 포토닉스에서 핵심 소재는 실리콘이 아니다. 인듐 포스파이드, 즉 InP다. InP 웨이퍼는 고속 광통신을 가능하게 하는 레이저와 광검출기의 기판(반도체의 토대 역할을 하는 얇은 슬라이스)이다.
InP 웨이퍼 생산 능력을 갖추려면 특수 장비, 수년에 걸쳐 축적해야 하는 공정 전문성, 그리고 12~18개월이 소요되는 고객 인증 사이클이 필요하다. 자본을 투입하고 공장을 임대한다고 해서 하루아침에 이 시장에 뛰어들 수 있는 것이 아니다.
주요 기업:
Corning (GLW): 광섬유 및 특수 유리 분야의 지배적 사업자. 골드만삭스는 CPO 스위치 1대당 1,152개의 광섬유 유닛이 필요하며 평균 판매가는 11달러로 모델링
AXT (AXTI): 스미토모 전기와 함께 전 세계 InP 기판 생산량의 약 78%를 장악, 사실상의 복점 구조
IQE: 화합물 반도체 웨이퍼 분야의 선도적 공급업체
Aixtron (AIXA): 박막 소재 증착에 사용되는 MOCVD 시스템 제조사
ams OSRAM ...





감사합니다

전반적인 밸류체인에 대해 이해할 수 있었습니다! 좋은 글 감사합니다

퀄리티 좋은 양질의 글 감사합니다 !