A4의 다음 — 엔비디아 한 곳을 따라가다
앞서 A4 CPO 지도에서 공동광학패키지의 기본 개념과 브로드컴·TSMC의 진행 상황을 정리했다면, 이번 글은 가장 큰 수요처인 엔비디아의 실제 상용화 타임라인을 집중해서 따라갑니다. 'nvidia cpo'를 찾는 독자가 알고 싶은 핵심은 원론적 정의가 아니라 "실제 양산 제품에 어디까지 적용됐고, GPU 간 광연결은 로드맵의 어느 단계에 있는가"일 것입니다.
트랙 1 — 스케일아웃 스위치: 2025년 발표, ELS와 거리의 물리
엔비디아는 2025년 3월 18일 GTC에서 Spectrum-X 포토닉스(이더넷)와 Quantum-X 포토닉스(인피니밴드) 스위치를 발표했습니다. 광 엔진을 스위치 ASIC과 같은 패키지에 넣어 플러거블 광모듈을 없앤 제품으로, 회사가 제시한 수치는 기존 방식 대비 전력 효율 3.5배·신호 무결성 63배·네트워크 회복탄력성 10배·배포 속도 1.3배, 그리고 레이저 수 4분의 1이었습니다(공식 보도자료). Quantum-X는 144포트 800Gb/s 액체냉각, Spectrum-X는 128포트 800G(총 100Tb/s)부터 512포트 800G(총 400Tb/s)까지의 구성이었고, 출시는 Quantum-X 2025년 하반기·Spectrum-X 2026년으로 예고됐습니다. 기술적 요점은 '거리'입니다. 엔비디아 기술 블로그 기준으로 스위치 ASIC에서 전면 패널 광모듈까지 14~16인치를 달리던 고속 전기 신호 경로가 CPO에서는 0.5인치 미만으로 줄고, 그 덕에 외부 DSP(신호 보정 칩)를 없애 전력과 지연을 함께 줄입니다. 레이저는 패키지 밖 전면의 교체 가능한 외부 레이저 모듈(ELS)에 두는데 — 모듈 하나에 레이저 8개, Quantum-X 스위치 송신 레인 576개 중 32개를 담당 — 레이저 고장 시 외부 레이저 모듈을 현장에서 교체할 수 있도록 한 정비성 설계입니다(2025-08 기술 블로그). 엔비디아가 밝힌 분리의 이유는 열입니다: 반복되는 열 사이클이 레이저 수명을 빠르게 떨어뜨리는 것이 기존 데이터센터 광부품의 고질적 신뢰성 병목이었는데, ELS는 스위치 섀시와 분리된 전용 온도 관리 환경에서 각 레이저를 안정된 열 범위 안에 두고, 모듈 단위로 현장 교체할 수 있게 설계했다는 것입니다(공식). 레이저 수를 4분의 1로 줄인 것도 비용뿐 아니라 개별 레이저 고장에 따른 네트워크 장애 확률을 낮추는 효과로 설명됩니다(공식). 광 엔진은 TSMC의 COUPE 플랫폼과 마이크로링 변조기(MRM)로 만들고, 개발에 4년이 걸렸다고 밝혔습니다.
양산으로 — 2026년 1월 수치, 3월 키노트, 5월 재확인
2026년 1월(CES) 기술 블로그는 Spectrum-X 이더넷 포토닉스에 대한 수치를 따로 내놨습니다 — 플러거블 연결 대비 1.6Tb/s 포트당 소비전력이 약 5분의 1 수준, 512레인 200G급 완전 통합 스위치, 광섬유를 조립 마지막 단계에 자동으로 붙이는 탈착식 파이버 커넥터, 리플로우(납땜) 호환 광 엔진을 부착 전에 전수 검사해 양품만 쓰는 공정, SN6800 스위치 409.6Tb/s(800G 512포트). 여기서 주의할 점: 2025년 발표의 '3.5배'는 포토닉스 스위치 전반의 전력 효율, 2026년의 '5배'는 Spectrum-X의 포트당 소비전력이라는 서로 다른 시점·제품 범위·비교 조건의 수치이므로, 인용할 때 조건을 함께 붙여야 합니다. 양산 언급은 2026년 3월 16일 GTC 키노트가 먼저입니다 — 젠슨 황은 Spectrum-X 이더넷 포토닉스 CPO 스위치를 양산(full production) 상태로 소개했고(키노트 발언 — 복수 리캡 보도로 확인), 5월 31일(현지) GTC 타이페이 보도자료가 "200Gb/s SerDes 기반 세계 최초 CPO 스위치 — now in production"으로 이를 재확인하며 첫 도입사로 CoreWeave·Lambda·오라클 클라우드를 명시했습니다. 이 발표의 대상은 Spectrum-X 이더넷 포토닉스이며, Quantum-X 인피니밴드 포토닉스의 양산 여부는 같은 발표에 포함되지 않았습니다. 같은 보도자료의 수치 표현도 조건이 붙습니다 — 전력 효율 5배, '링크 플랩 없이 지속되는 AI 가동시간 5배'라는 회사 설명(데이터센터 전체 가용성 수치가 아님), 배포 1.3배. 공식 제품 페이지는 Spectrum-X 이더넷 포토닉스의 일반 고객 공급 시점을 2026년 하반기로 안내하므로, 양산 발표와 출하는 구분해서 읽어야 합니다. 7월 21일 발표된 차세대 Spectrum-6(102.4Tb/s, SN6810 128×800G·SN6800 512×800G)는 플러거블과 CPO 두 폼팩터를 모두 지원하며(공식 블로그), CPO 버전은 하반기 출하 예정으로 보도됐습니다(SDxCentral). 8월 중순 엔비디아 AI 인프라 공식 게시물과 보도는 공급망 다섯 회사를 이름으로 전했습니다 — TSMC(실리콘 포토닉스 제조)·SPIL(패키징·테스트)·루멘텀(레이저 칩)·TFC(레이저 모듈 서브어셈블리)·폭스콘(시스템 조립) — 이것이 전체 공급망을 다섯 회사로 한정한다는 뜻은 아닙니다(StorageReview 8/15 — 엔비디아 게시물 인용).
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트랙 2 — 스케일업 NVLink: 랙 안은 구리, 랙 간 광연결은 단계별 로드맵
GPU끼리 하나의 가속기처럼 묶는 NVLink는 다른 이야기입니다. 현행 오베론 NVL72 랙도, 2027년 목표인 Kyber NVL144도 랙 안의 NVLink는 구리입니다(A10). 광이 들어오는 건 랙 밖으로 도메인을 넓힐 때이고, 엔비디아 공식 블로그(3/16)는 이를 단계로 구분합니다 — 2027년 루빈 울트라 NVL576은 72GPU MGX NVL72 랙 8개를 "구리와 직접 광연결"로 묶는 계획이고, Kyber NVL144는 루빈 울트라에 처음 도입되는 단일 랙 구성이며, Kyber 랙 8개를 "유사한 직접 광연결"로 묶는 NVL1152가 파인만 세대 극한 스케일업의 기반입니다. 즉 랙 간 광연결 자체는 2027년 NVL576부터 공식 계획에 있고, NVL1152는 그 다음 단계입니다. 시장조사업체 카운터포인트(4/15)는 궁극적으로 "1,152 GPU 규모의 올-옵티컬 인터커넥트 구조"로 발전할 것으로 봤는데(리서치 전망), 여기서 '올-옵티컬'은 랙 간 스케일업 연결을 가리키며 랙 내부 연결과 스위칭까지 모두 광으로 바뀐다는 뜻은 아닙니다. 세 가지를 구분해야 합니다: 광으로 연결된 NVLink(공식 계획), CPO를 적용한 NVLink 스위치(구현 방식 — 공식 자료는 NVL576의 광연결 방식을 CPO로 특정하지 않음), GPU 패키지에 직접 통합한 광 I/O(공식 확정 아님). A10의 지연 보도는 이 중 두 번째와 관련됩니다 — 세미애널리시스는 양산급 CPO NVSwitch를 파인만 이전으로 보지 않으며, NVL576의 일정과 공급 규모에도 우려를 제기했습니다(톰스 7/6 — 리서치 의견). 정리하면 — 스위치 CPO(Spectrum-X)는 양산 단계, NVLink의 랙 간 광연결은 2027년 NVL576부터 공식 계획에 있으나 구현 방식과 실제 일정은 별도 확인 대상이고, 랙 안의 스케일업은 구리 미드플레인(Kyber)의 제조성에 달려 있습니다.
40억 달러 — 광부품 공급능력과 연구개발 확보
2026년 3월 2일 엔비디아는 루멘텀과 코히런트에 각 20억 달러를 투자한다고 공식 발표했습니다. 루멘텀 발표문 기준으로 투자는 연구개발·미래 생산능력·운영을 지원하며, 비독점 계약에 엔비디아의 수십억 달러 규모 구매 확약과 향후 생산능력 접근권이 포함됩니다. 대상은 첨단 레이저 부품, 광 인터커넥트 기술과 패키지 통합, 실리콘 포토닉스입니다(엔비디아 뉴스룸). 발표문은 NVLink나 CPO 같은 특정 용도를 명시하지 않으므로, 이 투자는 AI 인프라에 필요한 첨단 광부품의 공급능력과 연구개발을 확보하려는 조치로 읽는 것이 정확합니다 — 특정 전환 하나를 위한 돈으로 좁혀 해석할 근거는 없습니다. 두 회사는 엔비디아가 2025년 CPO 발표 때부터 파트너로 명시한 회사들(TSMC·코히런트·코닝·폭스콘·루멘텀·SENKO·SPIL·TFC 등)에 포함됩니다.
한국 접점 — 광통신용 레이저 패키징과 정렬·접합 장비
국내 대기업 축(삼성전자 CPO 개발·SK하이닉스 광 연구)은 A4에서 공식 자료 기준으로 정리했으니 여기서는 소부장을 봅니다. 디일렉(2026년 6월)은 CPO 수요 확대 국면에서 국내 소부장의 공급 사례를 전했습니다 — 광통신용 레이저 패키징(최종 고객이 루멘텀인 펌프 레이저 패키지), 광부품 정밀 정렬(액티브 얼라인) 장비, 선택적 레이저 리플로우 장비 등입니다(보도 기준). 다만 각 품목이 엔비디아 CPO 제품에 직접 적용되는지는 별도 확인이 필요합니다 — 예컨대 루멘텀은 펌프 레이저를 EDFA·라만 광증폭용 제품으로, CPO·실리콘 포토닉스용 광원은 CW 레이저 제품군으로 구분하므로, 펌프 레이저 패키지 공급이 곧 엔비디아 CPO 외부 레이저 모듈의 공급망 진입을 뜻하지는 않습니다. 개별 기업의 수주 규모·지속성도 공시로 확인해야 합니다.
편집자 판단 — 스위치는 답이 나왔고, GPU 연결은 확인 대상
제 판단으로는 엔비디아 CPO를 읽을 때 "CPO가 과연 상용화될 것인가"라는 질문은 스위치에 관한 한 답이 나왔습니다 — Spectrum-X 이더넷 포토닉스는 양산 상태이고, 일반 공급은 하반기입니다. GPU 간 스케일업은 다릅니다 — 랙 간 광연결은 2027년 NVL576부터 공식 계획에 있지만, 그 구현 방식(CPO 스위치 여부)과 실제 일정은 공개 자료로 확정할 수 없고, GPU 패키지 자체의 광 통합은 아직 공식 확정이 아닙니다. 따라서 지켜볼 것은 두 가지입니다. 첫째, 2027년 Kyber 랙의 구리 미드플레인 제조와 NVL576의 광연결이 계획대로 나오느냐(A10). 둘째, ELS 같은 정비성 설계와 광 엔진의 제조 수율이 스위치 수준에서 검증된 뒤 GPU 연결 수준으로 확장될 수 있느냐입니다 — 이 둘은 별개의 문제입니다. 루멘텀·코히런트 투자는 그 과정에 필요한 광부품 공급능력을 미리 확보하는 조치로 읽힙니다.
엔비디아 특집 3부작 — 세 글이 함께 보여주는 것
패키징(A9): CoWoS 인터포저는 5.5배 레티클 양산·14배 2028(TSMC 공식)로 확장되며, 루빈 울트라 4다이→2다이 선회 보도(비공식)는 단일 패키지 집적도와 제조 복잡성의 절충을 시사합니다. 랙 내부 연결(A10): Kyber는 케이블 대신 PCB 미드플레인으로 144 GPU를 묶는 설계이고, 그 제조성이 2028 지연 보도(비공식·회사는 '로드맵 그대로')의 쟁점입니다. 광 네트워크(A11): 스위치 CPO는 양산, NVLink의 랙 간 광연결은 2027 NVL576부터 공식 계획 — 구현 방식·일정은 별도 확인. 세 글이 함께 보여주는 것은 AI 시스템 확장에 패키징, 랙 내부 연결, 광 네트워크의 제조 역량이 모두 필요하다는 점입니다. 각 기술의 적용 범위와 양산 준비 상태는 따로 확인해야 합니다.