TSMC 등 대만 반도체 ‘빛의 동맹’…AI 데이터 전송 한계 넘는다

CPO 핵심기술 공동개발…병목·전력 해소 CoPoS 2028년 양산…소재효율 90% 이상 대만 반도체 업계가 인공지능(AI) 시대의 핵심기술로 꼽히는 실리콘 포토닉스 분야에서 공급망 주도권을 확보하기 위한 공동 대응에 나선다. 세계 최대 파운드리(반도체 수탁생산) 업체 TSMC를 비롯한 대만 선도기업 30여 곳이 관련 연맹 설립을 추진한다. 7일(현지시간) 대만 자유시보 등 현지 언론에 따르면 대만 경제부는 전날 페이스북을 통해 지난 2~4일 타이베이에서 열린 '세미콘 타이완 2026'에서 실리콘 포토닉스가 주요 관심사로 부상했으며, 이를 중심으로 30여개 기업이 참여하는 연맹 설립을 추진한다고 밝혔다. 연맹은 공동패키징광학(CPO)을 비롯한 실리콘 포토닉스 관련 핵심기술의 난제를 공동으로 해결하고 기술 경쟁력을 확보하는 데 목적을 두고 있다. 대만 정부는 이를 통해 자국 반도체 생태계의 강점을 활용해 실리콘 포토닉스 공급망에서도 주도권을 유지한다는 구상이다. 실리콘 포토닉스는 실리콘 기판에 광집적회로를 구현해 전기신호 대신 빛으로 데이터를 주고받는 기술이다. 대용량 데이터를 빠르게 전송할 수 있어 AI 데이터센터의 연산 성능을 높이는 차세대 반도체 기술로 주목받고 있다. 전력 효율도 주요 장점으로 꼽힌다. 대만 경제부는 실리콘 포토닉스가 열 발생이 적어 전력 소비를 30~50% 줄일 수 있으며, AI 컴퓨팅 환경에서 발생하는 데이터 전송 병목을 해결할 핵심기술이라고 설명했다. CPO는 실리콘 포토닉스와 AI 프로세서를 하나의 패키지로 통합하는 기술이다. 데이터 전송 속도를 높이는 동시에 에너지 효율을 개선할 수 있지만, 광소자와 반도체를 고밀도로 결합해야 하는 만큼 실리콘 포토닉스 상용화 과정에서 기술 난도가 가장 높은 분야로 평가된다. AI반도체 시장을 주도하는 엔비디아도 관련 기술 투자에 나섰다. 엔비디아는 지난 3월 실리콘 포토닉스 기술에 40억달러(약 5조3000억원)를 투자하는 등 주요 반도체·기술 기업들의 시장 참여가 확대되고 있다. 대만 정부는 자국의 반도체 생태계가 실리콘 포토닉스 경쟁에서도 강점이 있다고 강조했다. 대만은 7나노미터(㎚·10억분의 1m) 이하 첨단 공정에서 90% 이상의 시장 점유율을 확보하고 있으며 패키징·테스트 분야에서도 약 50%의 점유율을 차지하고 있다는 설명이다.앞서 라이칭더 대만 총통은 지난해 실리콘 포토닉스를 포함한 'AI 신 10대 건설' 계획을 발표했다. 대만 정부는 이를 통해 2040년까지 15조 대만달러(약 695조4000억원)의 생산 유발 효과와 50만개의 AI 관련 일자리를 창출한다는 목표를 제시했다. 한편 TSMC의 차세대 첨단 패키징 기술 개발에도 속도가 붙고 있다. 대만 언론은 소식통을 인용해 TSMC가 기존 칩온 웨이퍼온 서브스트레이트(CoWoS)에 이어 '칩온 패널온 서브스트레이트(CoPoS)'를 2028년 하반기 양산할 계획이라고 보도했다. CoPoS는 기존 12인치 원형 웨이퍼 대신 310×310㎜ 크기의 정사각형 패널을 활용하는 방식이다. 이를 통해 소재 활용률을 기존 70% 미만에서 90% 이상으로 높이는 것이 TSMC의 목표로 알려졌다. TSMC는 올해 장비와 소재에 대한 검증을 시작하고 2027년부터 소규모 시험생산에 돌입할 계획인 것으로 전해졌다. 이상현 기자 ishsy@dt.co.kr