CPO 지도의 다음 — 엔비디아 한 곳을 따라가다
앞서 CPO 지도 글에서 공동광학패키지의 기본 개념과 브로드컴·TSMC의 진행 상황을 정리했습니다. 이번 글은 가장 큰 수요처인 엔비디아의 실제 상용화 타임라인을 집중해서 따라갑니다. 'nvidia cpo'를 찾는 독자가 알고 싶은 것은 원론적 정의가 아닐 것입니다. "실제 양산 제품에 어디까지 적용됐고, GPU 간 광연결은 로드맵의 어느 단계에 있는가"가 물음일 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 제품입니다. 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 기준입니다. Quantum-X는 144포트 800Gb/s 액체냉각, Spectrum-X는 128포트 800G(총 100Tb/s)부터 512포트 800G(총 400Tb/s)까지의 구성이었습니다. 출시는 Quantum-X 2025년 하반기·Spectrum-X 2026년으로 예고됐습니다.
기술적 요점은 '거리'입니다. 엔비디아 기술 블로그 기준으로 스위치 ASIC에서 전면 패널 광모듈까지 고속 전기 신호 경로는 14~16인치를 달렸습니다. CPO에서는 이 경로가 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 둡니다. 모듈 하나에 레이저 8개가 들어가며, Quantum-X 스위치 송신 레인 576개 중 32개를 담당합니다. 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 병목이었습니다.
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.
관련 근거: [1] NVIDIA 뉴스룸 — Spectrum-X·Quantum-X Photonics 발표 (수치·파트너·일정, 2025-03-18)[2] NVIDIA 기술 블로그 — A New Era in Data Center Networking with Silicon Photonics (경로 길이·DSP 제거)[3] NVIDIA 기술 블로그 — How Industry Collaboration Fosters NVIDIA Co-Packaged Optics (ELS·COUPE, 2025-08-26)
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 수준이고, 512레인 200G급 완전 통합 스위치입니다. 광섬유를 조립 마지막 단계에 자동으로 붙이는 탈착식 파이버 커넥터를 쓰고, 리플로우(납땜) 호환 광 엔진을 부착 전에 전수 검사해 양품만 쓰는 공정을 밝혔습니다. SN6800 스위치는 409.6Tb/s(800G 512포트)입니다. 여기서 주의할 점이 있습니다. 2025년 발표의 '3.5배'는 포토닉스 스위치 전반의 전력 효율이고, 2026년의 '5배'는 Spectrum-X의 포트당 소비전력입니다. 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 소개했습니다. 키노트 발언이며 복수 리캡 보도로 확인됩니다. 5월 31일(현지) GTC 타이페이 보도자료는 "200Gb/s SerDes 기반 세계 최초 CPO 스위치"가 "now in production"이라고 이를 재확인했습니다. 첫 도입사로는 CoreWeave·Lambda·오라클 클라우드를 명시했습니다. 이 발표의 대상은 Spectrum-X 이더넷 포토닉스입니다. 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 1.3배입니다. 공식 제품 페이지는 Spectrum-X 이더넷 포토닉스의 일반 고객 공급 시점을 2026년 하반기로 안내합니다. 양산 발표와 출하는 구분해서 읽어야 합니다.
7월 21일에는 차세대 Spectrum-6(102.4Tb/s, SN6810 128×800G·SN6800 512×800G)가 발표됐습니다. 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)입니다. 이것이 전체 공급망을 다섯 회사로 한정한다는 뜻은 아닙니다. StorageReview 8/15 기사가 엔비디아 게시물을 인용한 내용입니다.
관련 근거: [4] NVIDIA 기술 블로그 — Scaling Power-Efficient AI Factories with Spectrum-X Ethernet Photonics (포트당 전력·SN6800, 2026-01-06)[5] NVIDIA 뉴스룸 — Vera Rubin 양산 · Spectrum-X Ethernet Photonics 'now in production' (2026-05-31)[6] NVIDIA — Silicon Photonics 제품 페이지 (일반 공급 H2 2026·도입사)[7] NVIDIA GTC 2026 키노트 (Spectrum-X 포토닉스 양산 언급, 2026-03-16)[9] NVIDIA 블로그 — Spectrum-6 (플러거블·CPO 두 폼팩터 공식, 2026-07-21)[11] StorageReview — Spectrum-X Ethernet Photonics 양산·5개사 공급망 (엔비디아 게시물 인용, 2026-08-15)
관련 도표 보기
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(Kyber 랙 글). 광이 들어오는 건 랙 밖으로 도메인을 넓힐 때입니다. 엔비디아 공식 블로그(3/16)는 이를 단계로 구분합니다. 2027년 루빈 울트라 NVL576은 72GPU MGX NVL72 랙 8개를 "구리와 직접 광연결"로 묶는 계획입니다. Kyber NVL144는 루빈 울트라에 처음 도입되는 단일 랙 구성입니다. Kyber 랙 8개를 "유사한 직접 광연결"로 묶는 NVL1152가 파인만 세대 극한 스케일업의 기반입니다. 그러니까 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 봤습니다(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 NVLink는 공식 계획입니다. CPO를 적용한 NVLink 스위치는 구현 방식의 문제인데, 공식 자료는 NVL576의 광연결 방식을 CPO로 특정하지 않습니다. GPU 패키지에 직접 통합한 광 I/O는 공식 확정이 아닙니다. Kyber 랙 글에서 다룬 지연 보도는 이 중 두 번째와 관련됩니다. 세미애널리시스는 양산급 CPO NVSwitch를 파인만 이전으로 보지 않으며, NVL576의 일정과 공급 규모에도 우려를 제기했습니다. 톰스 7/6 보도에 실린 리서치 의견입니다. 스위치 CPO(Spectrum-X)는 양산 단계입니다. NVLink의 랙 간 광연결은 2027년 NVL576부터 공식 계획에 있으나, 구현 방식과 실제 일정은 별도 확인 대상입니다. 랙 안의 스케일업은 구리 미드플레인(Kyber)의 제조성에 달려 있습니다.
관련 근거: [8] NVIDIA 기술 블로그 — Vera Rubin POD (NVL576 구리+직접 광연결·Kyber NVL144·NVL1152, 2026-03-16)[14] 카운터포인트 코리아 — 엔비디아 광 전환 전망·1,152 GPU 올-옵티컬(랙 간) (2026-04-15)[15] Tom's Hardware — Kyber 지연 보도 (CPO NVSwitch 시점 언급, 2026-07-06)
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 지원합니다. 비독점 계약에는 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 않습니다. 따라서 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.
관련 근거: [1] NVIDIA 뉴스룸 — Spectrum-X·Quantum-X Photonics 발표 (수치·파트너·일정, 2025-03-18)[12] NVIDIA 뉴스룸 — 루멘텀 전략 파트너십 (20억 달러·비독점·구매 확약·생산능력 접근권, 2026-03-02)[13] NVIDIA 뉴스룸 — 코히런트 전략 파트너십 (2026-03-02)
한국 접점 — 광통신용 레이저 패키징과 정렬·접합 장비
국내 대기업 축(삼성전자 CPO 개발·SK하이닉스 광 연구)은 CPO 지도 글에서 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 구분합니다. 펌프 레이저 패키지 공급이 곧 엔비디아 CPO 외부 레이저 모듈의 공급망 진입을 뜻하지는 않습니다. 개별 기업의 수주 규모·지속성도 공시로 확인해야 합니다.
관련 근거: [16] 디일렉 — 엔비디아가 쏘아 올린 CPO, 국내 소부장 (2026-06)[17] Lumentum — 펌프 레이저(EDFA·라만) 제품 페이지[18] Lumentum — CW 레이저(SiPh·CPO용) 제품 페이지
편집자 판단 — 스위치는 답이 나왔고, GPU 연결은 확인 대상
제 판단으로는 "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 있습니다. 그러나 구현 방식(CPO 스위치 여부)과 실제 일정은 공개 자료로 확정할 수 없고, GPU 패키지 자체의 광 통합은 아직 공식 확정이 아닙니다. 지켜볼 것은 두 가지입니다. 하나는 2027년 Kyber 랙의 구리 미드플레인 제조와 NVL576의 광연결이 계획대로 나오느냐입니다(Kyber 랙 글). 다른 하나는 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
패키징은 CoWoS 글에서 다뤘습니다. CoWoS 인터포저는 5.5배 레티클 양산·14배 2028(TSMC 공식)로 확장됩니다. 루빈 울트라 4다이→2다이 선회 보도(비공식)는 단일 패키지 집적도와 제조 복잡성의 절충을 시사합니다. 랙 내부 연결은 Kyber 랙 글에서 다뤘습니다. Kyber는 케이블 대신 PCB 미드플레인으로 144 GPU를 묶는 설계이고, 그 제조성이 2028 지연 보도(비공식·회사는 '로드맵 그대로')의 쟁점입니다. 광 네트워크는 이 글의 주제입니다. 스위치 CPO는 양산 단계이고, NVLink의 랙 간 광연결은 2027 NVL576부터 공식 계획에 있으나 구현 방식·일정은 별도 확인 대상입니다. 세 글이 함께 보여주는 것은 AI 시스템 확장에 패키징, 랙 내부 연결, 광 네트워크의 제조 역량이 모두 필요하다는 사실입니다. 각 기술의 적용 범위와 양산 준비 상태는 따로 확인해야 합니다.