
Lumentum CEO, 실리콘 포토닉스(Silicon Photonics)에 사용되는 핵심 소재의 병목 현상 경고 — Co-packaged
요약
Lumentum CEO는 AI 데이터 센터 수요 급증으로 인해 핵심 소재인 인듐 인화물(Indium Phosphide)의 공급 부족이 심각할 것이라고 경고했습니다. Nvidia는 공급망 확보를 위해 Lumentum과 Coherent에 대규모 투자를 진행하며 대응하고 있습니다.
핵심 포인트
- 인듐 인화물 소재의 공급 압박이 DRAM/NAND보다 심각할 전망
- Nvidia는 공급망 안정화를 위해 Lumentum 등에 20억 달러 투자
- 실리콘 포토닉스 기술에서도 인듐 인화물 레이저는 필수적
- 데이터 센터 수요를 감당하기에 현재 생산 능력이 부족한 상황
Lumentum의 CEO Michael Hurlston은 이달 초 파리에서 열린 RAISE Summit에서 AI 데이터 센터의 모든 레이저(Laser) 뒤에 있는 화합물 반도체(Compound Semiconductor)인 인듐 인화물(Indium Phosphide)이 이미 우리가 DRAM / NAND에서 목격했던 것보다 더 심각한 공급 압박에 직면할 것이라고 청중들에게 말했습니다. 또한, Nvidia가 Lumentum과 그 최대 경쟁사 모두에 자금을 지원하기로 결정한 것은 바로 이러한 상황에 대한 대응이었다고 밝혔습니다.
Hurlston은 발언을 통해 통신 고객들은 레이저를 수백 개 단위로 구매했지만, Nvidia와 하이퍼스케일러(Hyperscalers)들은 수억 개를 요구하고 있다고 말했습니다. Lumentum은 5개의 인듐 인화물 팹(Fab)을 운영하고 있지만, 여전히 고객이 원하는 양보다 30% 이상 적게 출하하고 있습니다. 지난 3월 Nvidia의 대응은 Lumentum과 Coherent에 20억 달러의 수표를 써주는 것이었습니다. 이 두 업체는 합쳐서 전 세계 고속 데이터 통신(Datacom) 레이저의 대부분을 생산하며, Nvidia는 구매 약정 및 향후 생산 능력(Capacity) 확보 권한을 이 두 회사 모두에 부여했습니다.
"우리 두 회사를 합쳐도, 데이터 센터의 저항(Resistance) 문제를 해결하기 위해 Nvidia와 다른 이들이 현재 우리에게 요구하는 수요를 감당할 수 있을 것이라고 생각하지 않습니다."라고 Hurlston은 덧붙였습니다.
실리콘은 빛을 내지 않는다
인듐 인화물 (Indium phosphide)은 약 1.34 eV의 직접 천이형 밴드갭 (direct bandgap)을 가지고 있어, 전류를 광자 (photons)로 효율적으로 변환할 수 있습니다. 실리콘의 밴드갭은 간접 천이형 (indirect)이어서 빛을 유도, 분할 및 변조할 수는 있지만, 직접 생성할 수는 없습니다. Nvidia, Broadcom, Marvell, Cisco의 플랫폼을 포함하여 현재 생산 중인 모든 실리콘 포토닉스 (silicon photonics) 플랫폼은 실리콘이 조작할 빛을 공급하기 위해 패키지 어딘가에 여전히 인듐 인화물 레이저 (indium phosphide laser)를 필요로 합니다. 플러거블 트랜시버 (pluggable transceivers)에서 co-packaged optics로 전환되는 것은 해당 레이저의 위치와 장착 방식이 바뀌는 것을 의미할 뿐, 자재 명세서 (bill of materials)에서 레이저를 제거하는 것은 아닙니다.
Nvidia의 마케팅 주장에 따르면, 자사의 포토닉스 스위치는 동일한 플러거블 배포 방식보다 4배 적은 레이저를 사용하며, 전력 효율은 3.5배 높고 네트워크 회복 탄력성(resiliency)은 10배 더 뛰어나다고 합니다. 이 수치들은 모두 제조사 측의 자료입니다. 이러한 절감 효과는 포트(port)당 기준이며, 현재 폭발적으로 증가하고 있는 것이 바로 그 포트 수입니다.
하이엔드 Spectrum-X Photonics 구성은 400 Tb/s의 스위칭을 위해 800 Gb/s 속도로 512개 포트를 구동하며, Quantum-X Photonics InfiniBand는 800 Gb/s 속도로 144개 포트를 구동합니다. 또한 코패키징 (Co-packaging)은 레이저 유형을 고출력 연속파 (continuous-wave, CW) 광원 및 여러 채널에 공급하는 외부 레이저 모듈 (external laser modules) 쪽으로 변화시키는데, 이는 기존 플러거블 내부의 전기 흡수 변조 레이저 (electro-absorption modulated lasers)보다 제작하기가 더 어렵습니다. Coherent와 Nvidia의 계약에는 이러한 범주의 고출력 CW 레이저, 외부 레이저 광원 모듈, 그리고 파이버 어레이 유닛 (fiber array units)이 포함됩니다.
Lumentum과 Coherent의 생산 능력
Lumentum은 회계연도 3분기에 전년 대비 90% 증가한 8억 840만 달러의 기록적인 매출을 달성했으며, 이 중 부품 (components) 매출은 5억 3,300만 달러, 펌프 레이저 (pump laser) 출하량은 80% 증가했습니다. 5월 실적 발표 컨퍼런스 콜에서 Hurlston은 분석가들에게 회사의 공급 라인이 12월 분기 대비 다음 분기까지 50% 증가할 것으로 예상한다고 밝혔습니다. 동시에 그는 EML의 수급 불균형이 전 분기의 25%~30% 수준에서 "30%보다 더 큰 수준"으로 확대되었으며, 펌프 레이저는 상황이 더욱 타이트하다고 말했습니다. 공급업체가 연간 생산량을 절반으로 늘리고 있음에도 불구하고 점유율을 잃고 있다는 사실은 수요 곡선이 얼마나 가파른지를 보여주는 명확한 지표입니다.
Coherent의 CEO Jim Anderson는 회사의 회계연도 3분기 컨퍼런스 콜에서 투자자들에게 자사의 6인치 인듐 인화물 (indium phosphide) 라인이 3인치 라인보다 비용은 절반 미만이면서 소자 생산량은 4배 이상 많다고 밝혔습니다. Anderson는 EML, CW 레이저 (CW lasers), 그리고 포토다이오드 (photodiodes)가 모두 6인치 라인에서 기존 3인치 라인보다 높은 수율로 생산되고 있으며, 내부 생산 능력은 계획보다 한 분기 앞선 6월 분기 말까지 두 배로 늘어나고, 2027년 말까지 다시 두 배 이상 증가할 것이라고 말했습니다. Coherent의 매출은 21% 증가한 기록적인 18억 달러를 기록했으며, 데이터 센터 및 통신 부문이 전년도의 약 41%에서 현재 전체의 75%를 차지하고 있으며, 수주 잔고 (backlog)는 2028년까지 이어지고 있습니다.
로직(Logic)과 메모리는 2000년대 초반에 300mm 웨이퍼로 전환되었습니다. 인듐 인화물은 부서지기 쉽고 비싸며 작은 불 (small-boule) 형태의 소재로, 현재 업계 전반에서 진행 중인 업그레이드는 3인치에서 6인치로의 전환이며, 이는 실리콘 (silicon)이 1980년대에 완료한 전환과 유사합니다. 지난 3월 발표된 Lumentum의 다섯 번째 팹 (fab)은 노스캐롤라이나주 그린즈버러에 있는 Qorvo의 갈륨 비소 (gallium arsenide) 공장을 전환한 것으로, 4인치 및 6인치 호환이 가능하며 2028년경 가동을 시작할 예정입니다.
중국을 통한 운영 (Running through China)
인듐(Indium)은 아연 정련의 부산물로 회수되기 때문에, 레이저 수요가 아무리 많더라도 아연 경제성과 별개로 생산량을 독립적으로 확대할 수 없습니다. USGS Mineral Commodity Summaries 2026에 따르면, 2025년 전 세계 1차 정제 인듐 생산량 약 1,100톤 중 중국이 약 760톤(약 69%)을 차지할 것으로 추정됩니다. 또한 중국 정부가 지난해 2월 이 금속에 대해 수출 통제를 실시한 이후, 2024년 9월부터 2025년 9월 사이의 미가공 인듐(unwrought indium) 수출은 전년 대비 72% 감소했습니다. 미국의 창고 가격은 2024년 킬로그램당 평균 340달러였던 것에 비해 2025년에는 약 390달러를 기록했습니다.
AXT의 중국 자회사인 Tongmei는 인듐 인화물(indium phosphide) 기판의 중국 외 지역 출하를 재개하기 전, 2025년 6월과 8월에 승인된 상무부의 수출 허가를 받아야 했습니다. Nvidia가 자금을 지원하는 팹(fabs)들은 이러한 라이선스 체계의 하류(downstream)에 위치하며, 이곳에 들어가는 웨이퍼는 유의미한 규모로 미국 내에서 제조되지 않습니다.
DRAM 계약 가격은 2026년 1분기에 전 분기 대비 90%에서 95% 상승하며 TrendForce가 기록한 최대 분기 상승폭을 보였으며, 해당 기업은 2분기에 58%에서 63%의 추가 상승을, NAND는 70%에서 75%의 상승을 예측했습니다. HBM은 2026년 물량이 완판되었습니다. Hurlston은 자신의 경고를 진정으로 역사적인 수급 불균형(crunch)에 근거하여 측정하고 있으며, 이는 그의 주장이 단순한 빈말이 아닌 강력한 근거를 가진 주장임을 의미합니다. 또한 그는 기업 가치가 이러한 부족 현상의 지속 여부에 달려 있는 회사를 운영하고 있습니다.
LightCounting의 2026년 4월 시장 예측에 따르면, 현재 트랜시버 (transceiver) 수요는 공급보다 약 30% 높은 수준으로 Lumentum의 자체 수치와 일치합니다. 다만, 이러한 부족 현상은 2026년 말까지 해소될 것이라고 명시했습니다. 또한, 이 예측은 이더넷 트랜시버 (Ethernet transceiver)의 예상 성장률을 2024년 93%, 2025년 82%에서 그다음 해에는 65%로 하향 조정했습니다. 한 분기 앞당겨 생산 용량을 두 배로 늘린 Coherent 역시 같은 방향을 가리키고 있습니다. 메모리 (memory) 산업과의 차이점은, 이곳의 해결책이 건설에 3년이 걸리는 새로운 팹 (fab)이 아니라, 이미 생산 중이며 기존 노드 (node)보다 높은 수율 (yield)을 보이는 웨이퍼 크기 전환 (wafer-size transition)이라는 점입니다.
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