실리콘 포토닉스는 빛(광신호)을 활용해 데이터를 전송하는 방식으로, 실리콘 위에 광 부품을 통합해 구현된다. 특히 GPU, CPU, 스위치에 광 기술을 직접 통합하는 CPO(Co-packaged Optics)는 차세대 고급 반도체 패키징 아키텍처로 주목받는다. 이 구조는 비트당 소비전력을 5피코줄(pJ) 이하로 낮출 수 있어 AI와 HPC 데이터센터의 전력 효율을 극대화한다.
카운터포인트리서치는 2030년까지 실리콘 포토닉스 관련 시장이 약 60억 달러 규모로 성장할 것으로 전망하며, AI 시대에 실리콘 포토닉스는 선택이 아닌 필수라는 인식이 업계 전반에 자리 잡고 있다고 분석했다. 엔비디아, 브로드컴, TSMC 등 글로벌 주요 기업들은 이미 CPO 기반 기술을 발표하고 관련 기술 상용화에 돌입했다. 미국 정부 역시 '첨단 반도체 패키징 및 포토닉스 센터' 설립을 추진하며 이 기술에 대한 투자를 확대하고 있다.
이 가운데 세계 정상급 실리콘 포토닉스 기술을 보유한 퀄리타스반도체가 업계의 주목을 받고 있다. 퀄리타스반도체는 국내 최초로 'PCIe 6.0 PHY IP 솔루션'을 개발한 기업으로, 레인당 최대 64GT/s 속도, 양방향 통신 시 초당 최대 256GB의 데이터 전송이 가능한 초고속 데이터 전송 기술을 확보했다.
또한 퀄리타스반도체는 과학기술정보통신부의 '실리콘 포토닉스 응용기술 개발' 국책 과제를 수행한 바 있으며, '인공지능 및 자동차 SoC용 칩렛 인터페이스 개발을 위한 Tbps급 인터페이스 IP 및 실리콘 포토닉스 응용기술' 개발에도 참여해왔다. 이를 통해 AI 데이터센터, 자율주행, 클라우드 컴퓨팅 등 대용량 데이터 처리 환경에서 필수적인 차세대 반도체 기술력을 갖춘 기업으로 평가받고 있다.
향후 퀄리타스반도체는 세계 정상급 실리콘 포토닉스 기술을 바탕으로 글로벌 반도체 기업들과의 협력을 확대하며, AI·HPC 시장 성장 속에서 중요한 역할을 수행할 것으로 전망된다.
[글로벌에픽 황성수 CP / hss@globalepic.co.kr]
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