"美 하이퍼스케일러, 中 광트랜시버 싹쓸이"… 中 데이터센터·오토 틈새시장 정조준

미국과 중국 간의 첨단 반도체 패권 경쟁이 격화되는 와중에도, 생성형 인공지능(AI) 데이터센터 건설 붐을 타고 중국산 광통신(Optical) 트랜시버 모듈 수요가 폭발하자 미국 대표 파운드리(반도체 위탁생산) 기업인 글로벌파운드리스(GlobalFoundries·GF)가 중국 현지 시장 공략을 대폭 강화하고 나섰다.
마이크로소프트, 아마존웹서비스(AWS), 메타 등 미국 하이퍼스케일러(초대형 클라우드 기업)들이 데이터 전송 병목을 뚫기 위해 단가와 생산 속도에서 앞선 중국산 차세대 고속 광 모듈을 대거 채택함에 따라, 이들 중국 광 모듈 제조사를 고객사로 확보하기 위한 '실리콘 포토닉스(Silicon Photonics·광자학 반도체)' 틈새시장 개척에 속도를 내는 것이다.

나아가 글로벌파운드리스는 미국의 대중 수출통제 저촉을 피할 수 있는 성숙 공정(레거시)을 무기로 현지 파운드리와의 기술 제휴 및 광저우 신규 거점 설립을 단행하며, 중국의 자동차용 반도체와 휴머노이드 로봇 등 '물리적 AI(Physical AI)' 생태계와의 밀착을 노골화하고 있다.

9월 28일(현지시각) 홍콩 영자 일간지 사우스차이나모닝포스트(SCMP) 보도에 따르면, 글로벌파운드리스의 포토닉스 및 무선주파수(RF) 사업부문 총괄 수석부사장 샨카란 자나르다난(Shankaran Janardhanan)은 상하이 연례 기술 서밋 인터뷰에서 "고성능 AI 데이터센터에 투입되는 광 네트워킹 모듈 부문의 수요가 전례 없이 강력하다"고 밝혔다.

자나르다난 수석부사장은 글로벌파운드리스가 최근 실리콘 포토닉스 기술에 대규모 설비투자를 집중한 핵심 배경으로 '중국산 광 모듈에 대한 글로벌 수요 폭증'을 꼽았다.

현재 글로벌 데이터센터 인프라는 데이터 전송 표준이 레인당 100기가비트(Gbps)에서 200Gbps로 급격히 전환되고 있으며, 800G 및 1.6T(테라비트)급 초고속 광트랜시버 수요가 폭증하고 있다.

이노라이트(Innolight·중지쉬촹), 에옵링크(Eoptolink) 등 중국의 광 모듈 선도 기업들은 글로벌 하이퍼스케일러 공급망의 60% 이상을 장악하며 미국 빅테크 기업들로 납품 규모를 대거 확대하고 있다.
미국의 대중 반도체 장벽 속에서도 고속 통신 모듈 조달은 불가피한 영역으로 남아 있는 셈이다.

자나르다난 부사장은 "마이크로소프트, 아마존, 메타 등 미국 빅테크와 알리바바, 텐센트 등 중국 테크 대기업은 물론, GPU 1위 엔비디아까지 기존 구리 기반 전기 신호의 대역폭 한계와 전력 소모를 극복하기 위해 실리콘 포토닉스 도입에 사활을 걸고 있다"고 진단했다.


현재 광통신 업계에서는 광 모듈을 스위치 칩 가까이 배치하는 NPO(Near-Package Optics)나 프로세서와 하나의 기판 위에 패키징하는 CPO(Co-Packaged Optics), 또는 고도화된 플러그형(Pluggable) 모듈 중 어떤 방식이 차세대 표준이 될지를 두고 치열한 기술경쟁이 벌어지고 있다.

자나르다난 부사장은 "기술 아키텍처의 형태가 무엇이든 광학 연결성의 가장 중대한 진입 장벽은 상용 대량 양산 및 정밀 테스트 역량에 있다"고 지적했다.
빛을 다루는 미세 광학 소자는 전기 반도체에 비해 정렬 공차(오차 허용치)가 극도로 미세해 수율을 잡기 어렵기 때문이다.

글로벌파운드리스는 이러한 양산 병목을 해결하기 위해 자체 개발한 실리콘 포토닉스 플랫폼 '스케일(SCALE·Silicon Photonics Co-Packaged Advanced Light Engine)'을 전격 공개했다.

스케일은 복잡한 광학 엔진 소자를 대량 생산 가능한 파운드리 공정으로 표준화해, 중국 광트랜시버 및 칩셋 고객사들이 첨단 CPO 및 차세대 광 모듈을 저비용·고수율로 신속하게 상용화할 수 있도록 지원하는 턴키 패키징 솔루션이다.


글로벌파운드리스는 데이터센터를 넘어 중국 내 제조 입지 자체를 공격적으로 넓히고 있다.

이달 초 중국 광둥성 광저우에 신규 사무소를 공식 개설했으며, 중국 현지 파운드리인 젠세미(Zen Semi·광저우 웨신반도체)와 40나노미터(nm) 자동차용 반도체 제조 파트너십을 체결했다.

미국 정부의 제재 대상이 아닌 40nm 레거시 차량용 마이크로컨트롤러(MCU) 및 전력 제어 칩 공정의 기술 노하우를 이전해 중국 내수 전기차·자율주행 공급망을 확실한 우군으로 묶어두겠다는 전략이다.

빅터 후(Victor Hou) 글로벌파운드리스 중국 총괄사장은 "광저우 거점 개설은 반도체 제조 및 지원 역량을 중국 완성차 및 모듈 고객사 턱밑으로 밀착시키기 위한 조치"라고 강조했다.

자나르다난 부사장은 특히 향후 폭발적 성장이 예상되는 로봇 공학 시장을 주시했다.

그는 "중국은 휴머노이드 로봇과 자율주행, 지능형 엣지 기기를 아우르는 '물리적 AI(Physical AI)'의 실제 현장 배치 속도가 세계에서 가장 빠르다"며 "글로벌파운드리스는 특수 공정 반도체 기술에 프로세서 IP와 임베디드 소프트웨어 지원을 결합해 중국 생태계의 종합 기술 파트너로 진화할 것"이라고 덧붙였다.

글로벌파운드리스의 이번 중국 내 광자학 및 차량용 반도체 생태계 심화 행보는 첨단 선단 공정(7nm 이하 로직 칩)을 둘러싼 워싱턴의 엄격한 제재망 속에서도 'AI 데이터센터용 실리콘 포토닉스'와 '성숙 공정 오토모티브'라는 규제 무풍지대의 고수익 틈새시장을 미국 파운드리 대기업이 전략적으로 파고들고 있음을 명확히 보여주는 사례로 평가된다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com