[뉴스] 엔비디아, 삼성 대신 TSMC와 광 반도체 동맹 맺은 사연

최근 글로벌 반도체 업계가 주목하는 화두는 바로 실리콘 포토닉스입니다. 이 기술은 반도체 내에서 빛을 활용해 데이터 전송속도를 극대화하는 혁신적인 방법으로, 기존 구리선 기반의 인터커넥트(칩과 칩 간 통신)가 갖는 한계를 해결하려는 시도입니다. 특히, 엔비디아와 TSMC가 광 반도체 동맹을 맺으며 이 분야에 강력한 힘을 실어주고 있는 것이 큰 주목을 받고 있습니다.

왜 실리콘 포토닉스인가?

전통적으로 반도체 칩은 전기 신호를 이용한 구리선을 통해 데이터를 주고받았습니다. 하지만 연산능력의 급속한 성장과 함께 데이터 센터 내에서의 정보 교류는 점점 병목 현상을 일으키기 시작했고, 이는 인공지능(AI)의 발전과 함께 더욱 심각해졌습니다. AI 데이터 폭증에 신속히 대응하려면, 빛의 속도로 정보를 전달하는 새로운 기술이 필요했습니다.

이때 떠오른 것이 바로 실리콘 포토닉스입니다. 실리콘 자체를 광(빛) 반도체로 활용하는 이 기술은, 빛의 빠른 전송속도와 높은 대역폭을 통해 기존 전기 신호보다 수십 배 빠른 데이터 통신을 가능하게 만듭니다. 구글과 같은 글로벌 기업들이 데이터센터에 이미 적용하는 것처럼, 빛을 통한 내부 네트워크는 차세대 반도체 핵심 기술로 자리 잡고 있습니다.

엔비디아와 TSMC, 광 반도체 동맹의 의미

이 분야에서의 혁신을 이끄는 대표주자는 바로 엔비디아입니다. 엔비디아는 GPU와 데이터센터 칩 내부의 데이터 교환을 빠르게 만드는 ‘스위치’ 칩에 실리콘 포토닉스 기술을 접목하는 성과를 공개하며, 시장의 큰 관심을 받고 있습니다. 이를 위해 엔비디아는 세계 최대 파운드리 업체인 TSMC와 함께 첨단 기술 개발에 집중하고 있는데, 이번 핫칩스 2025 학회에서도 엔비디아와 TSMC의 협력 사례가 큰 주목을 받았습니다.

과거에는 삼성전자와 같은 한국 기업들도 포토닉스 기술에 관심을 보였지만, 현재는 TSMC와의 협력을 통해 글로벌 선도 기업들이 실리콘 포토닉스 생태계를 주도하는 모습입니다. 엔비디아와 TSMC는 칩 내부의 CPO(Co-Package Optics)와 같은 첨단 광통신 부품을 공동 개발하며, 기존보다 훨씬 빠른 데이터 전송과 낮은 전력 소모를 실현하고 있습니다.

기술의 난제와 한국의 위치

그럼에도 불구하고, 실리콘 포토닉스 분야는 아직 기술적 난제와 생태계의 열악함이라는 과제에 직면해 있습니다. PIC(포토닉스 집적회로) 설계는 매우 정밀한 기술을 요구하며, 특히 마이크로렌즈와 포토다이오드, 도파로(waveguide) 등을 정밀하게 다루는 작업은 쉽지 않은 일입니다. 이 기술의 핵심이라 할 수 있는 칩과 내부 구성 부품들의 개발은 글로벌 경쟁이 치열한 분야입니다.

한국 역시 실리콘 포토닉스 연구에 뛰어들고 있지만, 아직은 글로벌 기업들에 비해 연구·개발 규모와 생태계 조성 측면에서 한계가 있습니다. 많은 전문가들이 “한국의 기술력과 투자 규모가 더 확장되어야 글로벌 시장에서 유리한 위치를 선점할 수 있다”고 입을 모으는 이유입니다.

앞으로의 전망

반도체에서 칩과 칩, 서버와 서버를 연결하는 인터커넥트 기술은 앞으로 더욱 중요해질 전망입니다. AI와 데이터 센터의 시대에서는 빛을 이용한 광반도체 기술이 핵심이 될 것으로 기대되며, 엔비디아와 TSMC가 보여주는 첨단 협력 사례는 그 방향성을 잘 보여줍니다.

우리나라 역시 미래 경쟁력을 갖추기 위해선 기초 연구와 생태계 조성에 보다 적극적인 투자가 필요합니다. 빛으로 혁신을 이끄는 이 기술이 실현되면, 보다 빠르고 효율적인 글로벌 반도체 공급망이 만들어질 것입니다.

---

반도체 통신의 패러다임이 빛으로 전환되고 있는 지금, 엔비디아와 TSMC의 광반도체 동맹은 명확한 신호입니다. 앞으로 이 분야의 발전이 얼마나 더 가속화될지 기대하며, 우리도 미래 기술 습득과 생태계 조성에 힘써야 할 때입니다.

엔비디아와 TSMC의 손잡음, 한국 반도체 생태계의 현실

세계가 주목하는 실리콘 포토닉스 기술 선도에서 엔비디아와 TSMC의 협력은 매우 중요한 전환점입니다. 특히 엔비디아는 삼성 대신 TSMC와 광 반도체 동맹을 맺으며, 미래 반도체 경쟁의 승패를 가를 핵심 기술인 실리콘 포토닉스 개발에 적극 나서고 있습니다. 이들이 보여주는 첨단 광통신 기술은 데이터 센터와 AI 반도체의 최고 혁신을 이끌어가고 있으며, 글로벌 시장에서는 이미 큰 주목을 받고 있습니다.

하지만 안타까운 현실은 한국 반도체 생태계가 이 선도 경쟁에서 상당히 뒤처져 있다는 점입니다. 미국과 대만이 지금까지 쌓아온 실리콘 포토닉스 관련 연구와 투자는 과감하며, TSMC는 엔비디아와 협력하여 최첨단 칩 설계와 제조기술을 선도하고 있습니다. 특히 TSMC는 엔비디아뿐 아니라 여러 유니콘 기업들과 협업하며, 칩에 실리콘 포토닉스 기술을 적용하는 다양한 시도를 하고 있습니다. 이와 달리, 한국의 반도체 업체들은 아직 연구개발에 활발히 뛰어들지 못했고, 관련 생태계 역시 매우 열악한 상황입니다.

그 결과, 한국은 세계 시장에서 주도권 확보의 기회를 놓치고 있는 셈입니다. 실제로 삼성전자는 2027년까지 포토닉스 칩 양산을 목표로 하고 있지만, 기술 경쟁력 확보와 생태계 조성 면에서는 아직 많은 과제가 남아 있습니다. 한때 선진 기술로 기대를 받았던 국내 연구자들도, 실리콘 포토닉스 분야에 대한 투자와 지원이 미흡하다고 지적합니다. 이로 인해 현재 한국은 첨단 광 반도체 기술의 발전 속도에서 격차를 벌리고 있으며, 이는 앞으로 AI, 데이터 센터, 초고속 통신 분야에서도 큰 영향을 미칠 전망입니다.

이처럼 세계는 엔비디아와 TSMC가 이끄는 실리콘 포토닉스 혁신 경쟁을 치열하게 펼치는 가운데, 한국은 아직 기술 격차를 좁히기 위한 발판을 마련하지 못하고 있다는 사실이 안타까움을 더합니다. 미래 반도체 산업의 핵심 경쟁력은 바로 이 첨단 광통신 기술에 달려 있으며, 우리도 조속히 생태계 구축과 연구개발 투자를 확대해야 할 시점입니다. 지금이 바로 한국 반도체 산업의 혁신 과제와 전략을 재점검하는 중요한 기회임을 명심해야겠습니다.

Reference

한국경제: https://www.hankyung.com/article/202509120967i