야왕 투자사전 008｜CPO란? AI 데이터센터가 칩 옆에서 ‘빛’을 쏘는 이유
야왕 투자사전 008｜CPO란? AI 데이터센터가 칩 옆에서 ‘빛’을 쏘는 이유
‘빛’보다 ‘가까이’다.
CPO는 광학 엔진을 스위치 ASIC과 같은 패키지 또는 매우 가까운 패키지 구조에 통합해 전기신호 경로를 줄이는 방식이다.
핵심 뜻｜광학과 고속 ASIC을 같은 패키지 수준에서 가깝게 통합하는 기술
1. CPO가 대체 뭐야?
CPO는 Co-Packaged Optics의 약자다.
이름 그대로 보면 “광학을 함께 패키징한다”는 뜻이다.
처음에는 나도 이 말을 어렵게 받아들였다.
CPO라고 하니 마치 반도체가 전기 대신 빛으로 계산하는 완전히 새로운 기술처럼 느껴졌다.
그런데 구조를 하나씩 뜯어보니 훨씬 단순했다.
❌ CPO = GPU가 빛으로 계산한다
❌ CPO = 데이터센터에서 전기가 사라진다
❌ CPO = 모든 광통신 기술을 뜻한다
⭕ CPO = 고속 ASIC과 광학 엔진 사이의 전기신호 경로를 짧게 만드는 패키징·광연결 구조
※ CPO는 스위치 ASIC뿐 아니라 다른 고성능 ASIC/XPU 연결에도 확장될 수 있다. 이 글에서는 초보 이해를 위해 현재 AI 데이터센터의 네트워크 스위치 CPO를 중심으로 설명한다.
2. 왜 AI 데이터센터에 빛이 필요할까?
AI 시대에는 GPU 한 개가 빠른 것만으로 부족하다.
수많은 GPU가 하나의 거대한 AI 시스템처럼 계속 데이터를 주고받아야 한다.
↓
GPU 사이 데이터 이동 증가
↓
네트워크 대역폭 증가
↓
고속 전기신호 부담 증가
↓
광연결의 중요성 증가
문제는 속도가 높아질수록 PCB·커넥터를 따라 이동하는 고속 전기신호를 다루기가 점점 어려워진다는 점이다.
신호손실을 보정하기 위한 전력도 필요하다.
그래서 나온 생각이 이것이다.
빛으로 바꾸는 위치를 더 앞으로 당기면 어떨까?”
이 질문이 CPO를 이해하는 가장 쉬운 출발점이었다.
3. 기존 광트랜시버와 무엇이 다를까?
| 구분 | 플러거블 광트랜시버 | CPO |
|---|---|---|
| 광학 위치 | 스위치 전면 포트 쪽 | ASIC과 같은 패키지 수준에 통합 |
| 전기신호 경로 | 상대적으로 길다 | 매우 짧게 줄이는 것이 핵심 |
| 강점 | 모듈 교체·생태계 성숙 | 경로손실·전력·대역폭 밀도 개선 가능 |
| 과제 | 초고속화에 따른 전력·손실 부담 | 열·패키징·수율·서비스 구조 |
택시가 새로 생긴 것이 아니라 타는 위치가 달라진 것이다.
4. CPO가 해결하려는 세 가지 문제
고속 전기신호를 긴 경로로 전달하고 보정하는 데 필요한 전력 부담을 줄일 여지가 생긴다.
전송속도가 높아질수록 PCB 위 전기 경로 손실이 커지므로 광변환부를 ASIC 가까이 배치한다.
AI 클러스터 규모가 커질수록 같은 공간에서 훨씬 많은 데이터를 주고받아야 한다.
GPU가 빨라질수록 GPU가 만들어내는 데이터를 옮기는 네트워크도 같이 빨라져야 한다.
5. GPU가 빨라질수록 왜 CPO가 중요할까?
여기까지 오면 CPO가 왜 AI와 연결되는지가 보인다.
GPU 성능이 아무리 높아져도 GPU 사이의 데이터 이동이 병목이 되면 거대한 AI 클러스터 전체의 효율을 높이기 어렵다.
↓
네트워크 인터페이스와 스위치를 거친다
↓
스위치 ASIC 가까운 CPO에서 광연결
↓
광섬유로 전송
↓
다른 서버·GPU 클러스터와 연결
NVIDIA가 CPO를 네트워크 제품에 적용하는 것도 이 흐름에서 이해할 수 있다.
NVIDIA는 Quantum-X InfiniBand Photonics와 Spectrum-X Ethernet Photonics에서 CPO 기반 실리콘 포토닉스 네트워킹을 제시하고 있다.
NVIDIA나 Broadcom이 CPO를 확대한다고 해서 데이터센터의 모든 광연결이 한꺼번에 CPO로 바뀐다는 뜻은 아니다.
어떤 구간에서 먼저 채택되는지, 기존 플러거블 방식이 얼마나 발전하는지를 함께 봐야 한다.
6. CPO 밸류체인은 어떻게 볼까?
주식투자에서 여기부터가 더 중요하다.
CPO라는 기술이 커진다고 해서 모든 관련 기업의 매출이 똑같이 증가하는 것은 아니다.
+
실리콘 포토닉스
+
레이저
+
광학 엔진
+
광섬유·커넥터
+
첨단 패키징·테스트
결국 투자자는 어느 기업이 이 구조에서 실제 돈을 가져가는지를 찾아야 한다.
| 관찰축 | 대표 관찰기업 | 확인할 것 |
|---|---|---|
| AI 네트워크 | NVIDIA · Broadcom · Marvell | 스위치 ASIC·네트워크 플랫폼·CPO 채택 |
| 광학·포토닉스 | Coherent · Lumentum | 레이저·광엔진·실리콘 포토닉스 생태계 |
| 패키징·제조 | 파운드리·첨단 패키징 생태계 | 광학과 반도체의 통합·수율·양산능력 |
7. 야왕투자의 예측 실패 복기｜광통신이 오르면 CPO라고 생각했다
예전에는 광통신 종목이 움직이면 이유를 너무 빨리 하나의 테마로 묶었다.
↓
광통신 필요
↓
CPO 성장
↓
광통신 종목 = CPO 수혜?
지금 보면 중간 과정이 너무 많이 빠져 있었다.
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어떤 부품의 사용량이 늘어나는가?
↓
해당 기업이 그 제품을 실제로 만드는가?
↓
고객·인증·수주가 확인되는가?
↓
양산에 들어갔는가?
↓
매출과 이익으로 얼마나 잡히는가?
가치가 실제로 잡히는 위치를 찾는다.
8. CPO에도 약점은 있다
기술이 좋아 보일수록 오히려 반론을 더 강하게 확인해야 한다.
기존 광모듈 역시 더 높은 속도와 전력효율을 향해 계속 발전하고 있다.
반론 ②｜패키징 난이도
광학과 고성능 반도체를 같은 패키지 수준에서 다루려면 정밀한 제조·조립 기술이 필요하다.
반론 ③｜열 관리
고성능 ASIC 가까이에 광학부가 있기 때문에 열 설계가 중요한 기술 과제가 된다.
반론 ④｜서비스 구조
플러거블처럼 모듈 하나만 빼서 바꾸는 방식과 유지보수 구조가 다르므로 실제 운영편의성도 중요하다.
반론 ⑤｜기술 성장과 주가는 다르다
CPO 시장이 성장하더라도 해당 기대가 주가에 먼저 반영됐다면 좋은 기술이 좋은 매수가격을 의미하지 않는다.
9. 그래서 국장에서는 무엇을 볼까?
국내시장에서는 미국 CPO 뉴스를 국내 종목에 바로 붙이는 실수를 특히 조심하려 한다.
NVDA · AVGO · MRVL
↓
② 미국 광학 축
COHR · LITE
↓
③ 국내 광통신 산업 확산
광트랜시버 · 광부품 · 광섬유
↓
④ 거래대금 → 고객 → 수주 → 매출 확인
| 국장 관찰축 | 대표 관찰종목 | 실제 확인된 사업 | CPO 판단 |
|---|---|---|---|
| 광트랜시버 | 오이솔루션 | 광트랜시버·광통신 장비 | CPO 직접수혜 별도 확인 |
| 광통신·레이저 패키지 | RF머트리얼즈 | 광통신·레이저용 패키지 | 고객·CPO 매출 확인 필요 |
| 광섬유·광케이블 | 대한광통신 | 광섬유·광케이블·데이터센터용 고밀도 케이블 | CPO보다 광인프라 확산축 |
현재 확인 가능한 광통신 인접 사업을 기준으로 만든 관찰군이다.
CPO 관련 매출을 판단하려면 실제 고객사·제품·인증·수주·양산 여부를 다시 확인해야 한다.
10. 초보 인사이트｜CPO는 이렇게 기억하자
광학 엔진을 고속 ASIC 가까이에 통합해 전기신호 경로를 줄인다.
② AI는 계산뿐 아니라 연결의 문제다.
GPU 수가 늘수록 GPU 사이 데이터를 옮기는 네트워크도 중요해진다.
③ CPO = 광통신주 전체 수혜가 아니다.
기술명과 기업 실적 사이에는 고객·인증·수주·양산이라는 과정이 있다.
④ 플러거블과 CPO를 경쟁만으로 보면 안 된다.
적용 위치·비용·속도·유지보수 조건에 따라 여러 광연결 방식이 공존할 수 있다.
⑤ 좋은 기술과 좋은 매수가격은 다르다.
기술이 성장해도 기대가 이미 주가에 반영됐다면 투자 손익비는 달라진다.
11. 사실과 지나추론을 분리하면
CPO는 광학과 실리콘을 같은 패키지 기판 수준에서 통합해 고속 전기신호의 경로손실과 전력 부담을 줄이려는 기술이다. Broadcom은 실제 CPO 스위치 플랫폼을 전개하고 있으며, NVIDIA 역시 Quantum-X와 Spectrum-X 계열에 CPO 기반 실리콘 포토닉스 네트워킹을 적용하고 있다.
AI 클러스터가 더 커질수록
투자자의 관심도 GPU와 HBM에서 끝나지 않고
GPU 사이 데이터를 옮기는 스위치·광엔진·레이저·패키징으로 넓어질 가능성이 높다고 본다.
다만 국장에서는 미국 CPO 뉴스만 보고 관련주를 먼저 확정하지 않는다.
미국 핵심기업의 실제 채택
→ 부품 발주
→ 국내 기업 고객 연결
→ 양산
→ 매출
순으로 확인해야 한다.
12. 결론｜CPO를 이렇게 기억하자
처음 CPO를 봤을 때는 ‘빛으로 통신한다’는 말부터 어려웠다.
그런데 이번에 공부하면서 무엇보다 위치의 문제라고 생각하니 훨씬 쉬워졌다.
“전기 대신 빛을 쓰는 기술”이라고 외우지 말자.
“광학 엔진을 스위치 ASIC 바로 가까이 가져와 전기신호가 이동하는 길을 줄이는 기술”
이 한 문장으로 기억하면 된다.
↓
네트워크 스위치
↓
CPO · 광연결
↓
다른 서버와 GPU
계산능력만큼 ‘데이터가 다니는 길’도 중요해진다.
13. 함께 보면 좋은 글
CPO 한 단어를 이해했다면 다음에는 AI 네트워크 → 광통신 → 미국 티커 순으로 연결해보면 산업지도가 훨씬 선명해진다.
빛으로 바꾸는 위치를 칩 가까이 가져오는 기술
· NVIDIA｜Silicon Photonics Networking
· NVIDIA Technical Blog｜Co-Packaged Optics Ecosystem
기술 구조와 제품 설명은 기업 공식자료를 우선 확인했습니다. 제조사가 제시하는 성능·효율 수치는 해당 제품과 시스템 조건에 따른 결과일 수 있으므로 전체 CPO 시장에 동일하게 적용되는 값으로 사용하지 않았습니다.
분석·구조화 보조｜G.NA
최종 검수·편집 책임｜야왕투자
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