"구리선 병목 뚫는다"… 中 화웨이, 세계 최초 '7.2T NPO' 초고속 광모듈 공개

인공지능(AI) 모델 규모가 수천억 개를 넘어 수조 단위 파라미터로 폭증하면서 수천~수만 개의 GPU를 연결하는 데이터 전송 병목이 최대 난제로 부상한 가운데, 중국의 통신·테크 거인 화웨이가 기존 구리선 기반 인터커넥트의 한계를 완전히 허무는 세계 최초의 '7.2테라비트(Tbps) 근접 패키지 광학(NPO)' 초고속 광통신 모듈을 전격 공개했다.

미국 반도체 대기업 브로드컴(Broadcom)이 주도하는 6.4Tbps '공동 패키지 광학(CPO)' 광학 엔진의 대역폭을 뛰어넘는 수치로, 스위칭 칩 바로 옆에 광학 부품을 초근접 배치해 전기적 신호 손실과 발열을 극소화했다.

글로벌 광트랜시버 시장의 3분의 2를 장악하고 있는 중국의 제조 공급망을 등에 업고, 화웨이가 차세대 AI 데이터센터의 핵심 통신 표준 주도권 경쟁에서 조기에 선두 깃발을 꽂았다는 평가가 나온다.

9월 10일(현지시각) 홍콩 영자 일간지 사우스차이나모닝포스트(SCMP) 보도에 따르면, 화웨이는 이번 주 광둥성 선전에서 개막한 중국 최대 규모 광학 박람회인 '중국 국제 광전자 박람회(CIOE)'에서 업계 최초로 7.2Tbps NPO 모듈 완제품을 시연했다.

초거대 AI 클러스터가 수만 개의 가속기 칩을 상호 연결하는 구조로 진화하면서, 기존의 전통적인 구리 케이블 연결은 대역폭 한계, 전송 거리 제약, 그리고 극심한 전력 소모라는 '물리적 벽'에 부딪혔다.

화웨이가 선보인 NPO 기술은 전기 신호를 빛(광) 기반 신호로 전환하는 광학 엔진을 네트워크 스위칭 칩과 동일한 인쇄회로기판(PCB) 상에 밀착 배치하는 방식이다.

이를 통해 전기 연결 배선의 길이를 획기적으로 줄여 신호 손실을 최소화하고 소비 전력을 획기적으로 낮췄다.

만장웨이(Man Jiangwei) 화웨이 첨단 광전자 연구소 총괄 책임자는 SCMP와의 단독 인터뷰에서 "이번에 공개된 7.2T NPO 모듈은 각각 초당 200기가비트(Gbps) 속도로 작동하는 36개 초고속 광채널을 완벽히 결합해 총 7.2Tbps의 압도적인 전송 대역폭을 구현했다"고 밝혔다.
그는 "우리는 이미 제품 개발 단계를 완전히 통과했다"며 "공급망 생태계와 전용 제조 시스템이 완전히 세팅되는 즉시 신속하게 상업적 대량 양산 체제로 전환할 수 있을 것"이라고 강한 자신감을 드러냈다.


화웨이의 이번 7.2T NPO는 엔비디아와 TSMC, 브로드컴 등이 밀고 있는 CPO 진영과의 표준 경쟁을 직접 겨냥하고 있다.

CPO가 실리콘 인터포저 패키징 내부에서 광학 엔진을 통합해 결함 발생 시 칩 전체를 폐기해야 하는 위험을 안고 있는 반면, 화웨이의 NPO는 PCB 레벨 접합 구조를 취해 결함 부품만 따로 떼어내 교체·수리할 수 있는 '플러그형(Pluggable)' 유지보수 유연성을 갖춘 것이 최대 장점이다.

그러나 글로벌 상업화를 위한 최대 난제는 여전히 '통합 산업 표준의 부재'다.

현재 글로벌 반도체 제조사, 광모듈 공급업체, 네트워크 장비사들이 제각각 독자 설계를 채택하고 있어 호환성 확보가 시급한 과제다.

만 연구소장은 "NPO 대규모 상용화의 가장 결정적인 병목 지점은 산업계의 모든 플레이어가 '동일한 표준 언어'를 사용하도록 조율하는 것"이라고 지적했다.

그는 통상 18~24개월이 소요되는 글로벌 표준화 제정 일정을 단축하기 위해 미국 광인터넷포럼(OIF) 등 국제 표준 기구와 글로벌 클라우드 기업들을 상대로 적극적인 표준 등재 협력에 박차를 가하고 있다고 덧붙였다.

로드맵도 구체화됐다. 만 소장은 "올해 안에 3.2Tbps NPO 모듈이 실제 AI 데이터센터 현장에 선행 실전 배치될 것이며, 부품 공급망이 성숙해지는 향후 2년 내에 7.2Tbps 버전이 시장의 주류로 급부상할 것"이라고 전망했다.


화웨이의 기술 질주는 중국이 쥐고 있는 탄탄한 글로벌 광통신 하드웨어 공급망이 있기에 가능했다는 분석이다.

글로벌 시장조사업체 카운터포인트 리서치(Counterpoint Research)의 최근 데이터에 따르면, 중국 제조사들은 2025년 기준 전 세계 광트랜시버 완제품 물량의 거의 3분의 2(약 66%)를 공급했으며, 글로벌 광통신 트랜시버 시장 전체 매출의 약 60%를 독점하고 있다.

실제 이번 CIOE 박람회장에서는 화웨이뿐만 아니라 이노라이트(InnoLight·중지쉬촹), 이옵토링크(Eoptolink·신이스) 등 글로벌 하이퍼스케일러에 납품하는 중국의 대표 광모듈 기업들도 차세대 초고속 광학 엔진 신제품을 대거 쏟아내며 화웨이의 NPO 생태계 지원 사격에 나섰다.

화웨이의 세계 최초 7.2T NPO 광모듈 공개는, 향후 ‘미국의 첨단 반도체 수출 통제로 초미세 GPU 단일 연산 성능 경쟁에서 제약을 받는 중국이 칩 간 광학 초고속 인터커넥트 혁신을 통해 수만 대의 가속기를 묶는 초대형 AI 데이터센터의 전송 병목을 정면 돌파하려는 비대칭 기술 전략’인 동시에 ‘글로벌 광통신 부품 공급망의 60%를 틀어쥔 중국 테크 연합이 차세대 AI 데이터센터의 물리적 연결 규격을 선점하려는 거대한 표준 헤게모니 전쟁의 서막’으로 작용할 전망이다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com