June 1, 2026
By Matthew Bolig
Senior Advisor, Product & Technology Marketing
AI 인프라가 확장됨에 따라 데이터 센터에서 플러그형 옵틱의 한계가 점점 분명하게 드러나고 있습니다. Ciena의 맷 볼리그(Matt Bolig)는 이러한 변화가 어떻게 CPO를 위한 환경을 조성하여 데이터 센터 내에서 대역폭이 제공되는 방식을 재정의하는지 설명합니다.
플러그형 옵틱 모듈의 최대 포트 수 출하량을 능가할 것으로 전망되는 신기술의 등장으로 데이터 센터 네트워킹 분야의 변곡점이 다가오고 있습니다. 물론 플러그형 옵틱 시장은 당분간 성장세를 유지하겠지만, 한층 효율적인 상호 연결 기술로 흐름이 바뀌고 있는 것은 명확합니다.
플러그형 모듈을 넘어설 것으로 예상되는 기술은 물론 CPO(공동 패키지형 광학)입니다. 아래 차트에서 볼 수 있듯이 이 새로운 네트워킹 시대, 즉 CPO 시대의 출현은 이미 시작되었습니다. 시장 연구 기관 LightCounting의 데이터에 따르면 200Gbps 이상의 고도화된 데이터 전송률 영역에서 2031년경 CPO가 플러그형을 추월할 것으로 예상됩니다.
출처: LightCounting 이더넷 옵틱 예측, 2026년 3월
그림 1. 224Gbps 이상, 최대 2km 링크의 광 포트 수 예측
‘AI의 대역폭에 대한 끝없는 수요’라는 말 이면에는 이러한 패러다임 전환을 주도하는 몇 가지 중요한 동력이 존재합니다. 예측되는 전환은 기반 기술과 비즈니스 흐름이라는 두 가지 힘에 의해 움직일 것이므로, 앞으로 몇 년간 이러한 역학 관계를 이해하는 것이 매우 중요합니다.
현재 시장 상황의 맥락을 파악하려면 먼저 과거를 되짚어보는 것이 도움이 될 것입니다. 지난 20년간 표준화된 플러그형 옵틱은 전 세계 데이터 센터 내부 네트워크의 핵심 동력으로서, 최대 2km 구간을 경제적이며 안정적으로 연결해 왔습니다. 표준화된 분산형 옵틱이라는 비전은 늘 명확했지만 그 과정에는 여러 우여곡절이 있었고, 2000년대 초반에는 그 길이 불확실해 보이던 시기도 분명 있었습니다. PCB 컷아웃이 필요한 XENPAK 모듈을 다뤄 보신 분이라면 플러그형 시대의 서막이 얼마나 불안정했는지 잘 알고 계실 것입니다.
하지만 IEEE 및 OIF와 같은 표준 위원회의 20년에 걸친 집중적인 노력과 트랜시버 공급자들의 엄청난 공헌이 어우러져, 오늘날 기술 분야에서 가장 독보적인 공급망 성공 사례 중 하나가 탄생했습니다. 이제 첨단 광 모듈의 연간 생산량은 수천만 개에 달합니다.
이러한 기반의 규모를 고려하면, 플러그형이 앞으로도 당분간은 광학 폼 팩터 시장을 계속 장악할 만한 관성을 지녔을 것이라는 예상은 합리적입니다. 그러나 AI 팩토리의 요구 사항이 급속도로 변화하면서 전면 패널 플러그형 아키텍처에 다방면으로 부담을 가함에 따라, 시스템에 상당한 마찰이 발생하고 있습니다.
기력이 다해가는 플러그형
지난 몇 년간, 초기 클라우드 네트워킹 시대에는 적절하던 기술이 AI 시대에는 더 이상 충분하지 않다는 사실이 분명해졌습니다. 플러그형 옵틱 역시 그런 사례에 해당합니다.
대표적인 예시는 라우팅 밀도입니다. 불과 3년 전만 해도 랙 밀도는 냉각 기능에 의해 제한되었기에, 이는 문제가 되지 않았습니다. 하지만 AI로 인해 액체 냉각 방식이 광범위하게 도입되면서 상황이 달라졌습니다. 이제 하나의 스위치나 컴퓨팅 트레이에 수용할 수 있는 칩의 개수는 트레이에서 얼마나 많은 대역폭을 외부로 네트워킹할 수 있는지에 따라 결정됩니다. 데이터를 내보낼 수 있는 표면은 박스 전면 패널과 후면 패널의 두 곳뿐이며, 이마저도 전원 및 냉각 장치와 공유해야 합니다.
리타이머를 갖춘 플러그형 옵틱의 또 다른 중대한 문제는 전면 패널까지 전기 연결을 구현하는 데 드는 비용입니다. 이러한 비용은 전력 소모량과 경제적 비용이라는 두 가지 형태로 나타납니다. 신호 무결성 유지를 위해 모듈 내에 사용되는 DSP의 영향으로, 이러한 두 비용은 네트워크 세대가 바뀔 때마다 상승합니다. 최근에는 리타이머 수신 경로를 제거하거나(리타이밍 송신 선형 수신 구성) 리타이머 전체를 제거함으로써(선형 플러그형 옵틱 구성) 이러한 비용을 절감하려는 노력이 있었습니다. 그러나 현재까지 이러한 기술은 다양한 비용 및 성능 문제로 인해, 널리 채택될 만큼 충분히 매력적이지 않았습니다. 동시에 DSP 리타이머의 전력 소비량(pJ/비트)과 비용($/비트)을 낮추기 위한 상당한 노력이 투입되었으나, AI로 인해 비트 수가 폭발적으로 증가하면서 리타이머 비용은 여전히 감당하기 힘들 정도로 치솟고 있습니다.
그림 2. AI 데이터 센터에서 DSP의 비용
그림 2에서 볼 수 있듯이, 1.6Tbps 광 모듈 64개가 달린 102Tbps 스위치 박스를 생각해 봅시다. 각 1.6T, 3nm DSP는 약 15W를 소모할 것으로 추정됩니다. 이는 DSP만을 위한 전력 소비량이 약 1kW라는 의미이며, 스위치 칩 자체와 유사한 수준입니다. 1.6T DSP의 대량 구매가는 개당 약 75달러 정도로 예상됩니다. 하지만 트랜시버 제작업체가 여기에 30%의 마진을 붙이므로, 최종 사용자가 부담하는 총비용은 약 6,000달러에 이릅니다. 2,000개의 스위치가 사용되는 100k XPU 데이터 센터의 경우, DSP 총비용은 약 2메가와트와 1,300만 달러에 달합니다.
CPO의 진전 상황
CPO는 이미 한동안 존재해 온 기술로, 늘 플러그형 옵틱보다 높은 밀도를 제공하고 리타이머 비용을 제거할 방안도 제시해 왔습니다. 그렇다면 CPO가 이제서야 받아들여지기 시작하는 이유는 무엇일까요?
물론 Broadcom과 NVIDIA의 성과는 매우 중요한 요인입니다. Broadcom은 지난 수년간 CPO 기술에 꾸준히 투자해 왔으며, 그 정점으로 현재 Meta와 함께 신뢰성 테스트를 진행하고 있습니다. 이 요약에 강조된 바에 따르면, 해당 테스트에서는 3,600만 시간의 작동 시간 동안 치명적인 시스템 오류가 발생하지 않았습니다. NVIDIA는 올해 Quantum-X 및 Spectrum-X CPO 스위치를 조기 배포하며 선발 주자로서 위험을 감수하고 있습니다.
이러한 놀라운 혁신에도 불구하고, 일부에서는 이러한 발전이 아직 첫걸음에 불과하다고 주장합니다. 이러한 초기 CPO 구현이 사실상 ‘폐쇄형 정원’에 가깝다는 우려를 제기하는 것입니다. 최종 사용자 입장에서는 이러한 접근 방식이 공급업체 종속성을 초래하고 구매력을 제한할 수 있습니다. 이러한 역학 관계는 고객들이 플러그형 옵틱에서 기대하는 경쟁력 있고 견고한 공급망과는 상반되기에 대체로 바람직하지 않은 것으로 여겨집니다.
Open CPX MSA
최근 CPO 기술 분야에서는 플러그형의 유연성과 공급망 이점을 유지하면서 구조적으로 CPO의 비용 절감 및 전력 이점을 제공하는 프레임워크 구축에 진전이 있었습니다. 이러한 발전은 2026년 3월 12일 발표된 Open CPX MSA(다중 서비스 계약)의 형태로 구체화되었습니다.
Figure 3. Open CPX MSA member companies
이 조직의 목표는 CPO 및 NPO 모두에 활용할 수 있는 플러그형 폼 팩터를 표준화하는 것입니다. MSA의 첫 번째 개정판은 광 연결에 초점을 두었으며, 이후 구리 연결을 추가하여 최종 사용자가 두 기술 모두에 적용 가능한 단일 PCB를 개발할 수 있도록 지원할 예정입니다. 각 모듈은 200Gbps의 회선 속도를 활용해 32개의 양방향 채널을 지원하며 모듈당 총 6.4Tbps의 처리량을 제공합니다. 또한 Open CPX MSA는 12.8Tbps 모듈과 회선당 448Gbps 지원에 대한 명확한 관점이 담긴 강력한 로드맵을 제시합니다.
그림 4. CPX 상호 연결
Open CPX의 비전은 지난 25년간 데이터 센터의 성장을 이끌어 온 전면 패널 생태계의 눈부신 성공과 비견될 만한 개방형 인프라를 제공하는 것입니다. 이를 통해 광 기술이 네트워크 규모 확장에 도입되면서 수요가 급증하리라 예상되는 미래 AI 팩토리에 필요한 막대한 물량을 공급할 견고하면서도 비용 경쟁력 있는 공급망을 확보할 수 있습니다. 이것이 MSA의 진정한 힘입니다.
CPX 커넥터는 여러 공급원을 통해 견고한 커넥터 공급망을 보장합니다. 다시 말해, 세계적인 규모의 커넥터 기업들이 협력하여 CPX 커넥터와 관련 CPC를 대량으로 공급할 수 있음을 의미합니다.
OFC 2026에서 Ciena, Terahop 및 Coherent는 6.4Tbps 커넥터 기반의 광학 엔진을 선보였으며, 여기에는 Ciena의 Vesta 200 6.4T CPX도 포함되었습니다. 각 회사는 상당한 수준의 광 설계 및 제조 전문성과 인프라를 바탕으로 업계가 요구하는 규모에 맞춰 이러한 핵심 기술을 제공합니다.
그림 5. Vesta 200 6.4T CPX 플러그형 CPO 모듈
개방형 CPO 생태계로 나아가는 길
CPO가 주요 차세대 데이터 센터 네트워킹 기술로 떠오르면서 광 연결의 새로운 시대가 코앞으로 다가왔습니다. 초대형 네트워킹 장비 공급자들의 노력 덕분에 CPO에 대한 관심이 점점 커지고 있습니다. 하지만 CPO 기술이 널리 채택되려면 현재의 플러그형 옵틱과 같은 개방형 생태계 접근 방식이 필요합니다. Open CPX MSA는 이러한 개방형 접근 방식의 토대가 될 프레임워크를 제공합니다.