TSMC와 마이크로소프트, Micro LED 광통신 사업 진출로 디스플레이 업계에 새로운 활력을 불어넣는다

 

 

OFweek: 2025-09-01

https://display.ofweek.com/2025-09/ART-230001-8420-30669829.html

 

 

TSMC의 Micro LED 광통신 사업 진출과 마이크로소프트 연구팀의 MOSAIC(Micro LED Optical System for Advanced Interconnects) 광인터커넥트 솔루션 출시로 Micro LED 광인터커넥트 기술이 조명을 받고 있음.

 

Micro LED가 광인터커넥트 분야에서 아직 완전하게 성숙된 기술은 아니지만, AI 등 알고리즘 요구 수준이 높아짐에 따라 시장 수요가 크게 증가하고 있음. 이에 힘입어 Micro LED와 광통신의 만남은 무궁무진한 가능성을 지니고 있으며, LED 업계의 새로운 성장 동선이 될 것으로 기대됨.

 

본문에서는 다음 두 가지 측면에 초점을 맞춰 현재 각광을 받고 있는 산업 분야인 광모듈 분야를 아울러 탐색하고자 함. 첫째, Micro LED 광인터커넥트 산업은 어떤 발전 잠재력을 가지고 있으며, LED 기업들이 Micro LED 광인터커넥트 시장에 빠르게 진입할 수 있는 까닭은? 둘째, 현재 LED 기업들의 Micro LED 광인터커넥트 기술 개발 현황은?

 

 

01 LED 기업과 Micro LED 광인터커넥트의 기술적 시너지

 

최근 몇 년 동안 AI 기술이 빠르게 발전하며, AI 대규모 모델 러닝과 추론, 생성형 AI 애플리케이션, 자율주행 등의 사용 환경에서 고성능 컴퓨팅 성능에 대한 수요가 급증하고 있음. 지능형 컴퓨팅은 사실상 "빅데이터 홍수"에 의해 구동되는 협력적 컴퓨팅이며, 광통신은 이 거대한 데이터의 흐름을 담아내는 유일한 "고속도로 네트워크"임. NVIDIA(英伟达), Meta, ByteDance(字节跳动), Alibaba Cloud 등의 인터넷 빅데이터 처리 대기업들은 AI 기술을 향상시키는 동시에 이 데이터의 흐름을 원화하게 하기 위한 광통신 수요를 지속적으로 확대하고 있음. 예를 들어, NVIDIA의 GB200 서버 단일 랙에는 1.6T 모듈이 162개 필요함. 최근 2년간 지능형 컴퓨팅 규모가 크게 증가했으며, <2025 컴퓨팅 성능 발전 보고서(2025算力发展报告)>에 따르면 2024년 말 기준 전 세계 일반 컴퓨팅 규모는 628 EFLOPS(FP32), 지능형 컴퓨팅 규모는 5693 EFLOPS(FP16), 슈퍼컴퓨팅 규모는 20 EFLOPS(FP64)에 달할 것으로 분석되었음.

 

AI 컴퓨팅 성능 수요에 맞추고, 데이터센터 업그레이드를 위한 모든 영역에서 정보 전송을 위해 광통신이 필요함. 기존 통신 모드는 "좁고 빠른(Narrow and Fast, NaF)" 아키텍처, 즉 소수의 고대역폭 채널을 통해 데이터를 전송하는 방식이었음. 총 처리량을 800Gbps 또는 1.6Tbps 등 더 높은 수준으로 끌어올리기 위해 각 채널의 속도를 지속적으로 향상시켜야 함. 네트워크 속도가 800Gbps 이상으로 업그레이드됨에 따라, 동축 케이블의 전송 거리는 속도 증가에 따라 지속적으로 짧아지고, 광학 링크의 전력 소비는 속도 증가에 따라 현저히 커짐. 결국, 고속 전송은 광학 구성 요소의 노화 및 고장 위험을 높여 "네트워크 장벽(Network Wall)"이라는 잠재적 위험을 형성함. 이는 데이터센터 배치 비용 증가, 전력 소비에 대한 통제 불능, 신뢰성 저하로 이어질 수 있음. 최근 Microsoft의 연구팀이 SIGCOMM에 게재한 논문 및 TSMC의 사업 동향은 또 다른 혁신적인 기술, 즉 Micro LED 광인터커넥트 기술을 지향하고 있음. Microsoft는 MOSAIC 프로젝트를 제안하여 광통신에서의 Micro LED 적용에 대한 뚜렷한 청사진을 제시하였음. Microsoft의 MOSAIC 기술은 "넓고 느린(Wide and Slow, WaS)" 아키텍처 광링크 기술을 채택하여 수백 개의 병렬 저속 광학 채널이 "좁고 빠른(NaF)" 기존 링크 모드인 소수의 고속 채널을 대체하여 장거리, 저전력, 고신뢰성 전송 목표를 실현시킴.

 

Micro LED 광모듈 기술 개발 경로는 LED 기업이 광모듈 분야에 진출하는 데 있어 미래지향적인 전략적 가치를 부여함. 첫 번째는 칩 제조 경험이다. LED 기업들은 Micro LED 에피택셜 성장, 웨이퍼 레벨 패키징(WLP), 대량 전사 등의 기술 개발에 계속 힘써왔으며, 이러한 디스플레이 분야에서 쌓인 기술은 광모듈 광원 설계에 도움이 될 수 있음. 두 번째는 “규모의 경제”에 따른 생산 비용 재구성임. 현재의 산업 현황에서, Micro LED 기술은 양산에 이르기까지 여전히 부담이 있는 상황임. 하지만, Micro LED 광통신 사업은 Micro LED의 기술 공정을 향상시키고 Micro LED 상용화 과정에서 기술 연구 개발 및 양산화에 이르는 비용 부담을 분담하는 역할을 할 수 있을 것으로 기대됨. 출처: Microsoft Research

 

 

02 LED 기업의 Micro LED 광인터커넥트 개발 현황

 

현재 Sanan(三安光电), Zhaochi(兆驰股份), Dongshan(东山精密), Ganzhao(乾照光电), 서울반도체, Ennostar(富采), Lumileds, Nichia(日亚化学) 등의 LED 기업들이 자체 기술을 바탕으로 광통신 분야에 진출하고 있음. 제조사들의 기존 사업 분야를 기초로 하여 향후 시장잠재력을 살펴보면, 현재 Zhaochi의 Micro LED 광인터커넥트사업은 희소성과 유일성을 가지며, 중국 내 Micro LED와 광인터커넥트 분야를 동시에 투자하는 기업 중에서 차별화된 우위를 갖고 있음. 희소성 측면에서 Zhaochi는 LED 산업 관련 생태계에서 대부분의 분야를 아우르고 있으며 자회사인 Zhaochi Semiconductor(兆驰半导体)는 오랫동안 LED 칩 분야에서 연구 개발 및 생산을 수행해 왔고, 현재 Micro LED 에피택셜 성장, 칩 식각, 대량 전사에 핵심 기술을 보유하고 있음. 이렇게 축적된 기술과 생산능력 우위는 광인터커넥트 사업 환경으로 유연하게 확장할 수 있는 기반을 갖추고 있어, 광인터커넥트 핵심 소자의 기술 개발 문턱을 낮추는 데 도움이 되어 제품 양산 실현 가능성도 높음. 현재 Zhaochi Semiconductor의 Micro LED 기술은 MOSAIC 다중 채널 병렬 아키텍처의 송신기가 요구하는 기술 수요에 적용 가능하며, 광모듈 제품은 QSFP/OSFP 패키징 표준과 호환됨. 유일성 측면에서, Zhaochi는 Micro LED 기술을 보유할 뿐만 아니라 광통신 분야에서 Micro LED 산업생태계에서 수직계열화를 구축한 유일한 기업으로 평가받고 있음. Micro LED 광인터커넥트의 발전에 긍정적 전망에 높아지고 있는 가운데, 시장은 LED 산업 및 광통신 완전한 산업생태계 연결이 가능한 사업구조를 필요로 하고 있음.

 

광통신 사업에서 Zhaochi는 광칩-광소자-광모듈의 완전한 산업체인을 구축했음. 2025년 상반기 광통신 소자 및 모듈 사업은 3.09억 위안의 매출을 실현했으며, 그중 광접속망에 적용되는 BOSA 소자의 시장 점유율은 이미 40%로 빠르게 증가하여 향후 광모듈 분야 발전을 위한 견고한 기반을 마련했음. 100G 및 이하 속도 광모듈 제품은 여러 주요 광통신 설비 업체에서 제품 검증을 완료하고 양산 출하를 실현하였음. 400G 이상의 고속 광모듈 제품은 연구 개발을 위한 프로젝트 계획이 확립되어 향후 시장에 빠르게 진입할 수 있는 가능성이 높음. 광칩 부문에서는, Zhaochi Semiconductor(조치반도체)의 2.5G DFB 레이저 칩 tape out 공정 라인은 기술 개발이 완료되어 현재 25G DFB 레이저 칩 양산능력을 보유하고 있고, 2026년까지 50G및 그 이상의 속도 구현이 가능한 DFB 및 EML 광칩, CW 광원 등 관련 광칩 제품을 순차적으로 출시할 계획임.

 

 

03 싱자숴(行家说)리서치의 견해

 

광통신 시장에 진입함에 있어 LED 업체들은 시장 수요, 기술 잠재력, 산업생태계 구조라는 세 가지 측면에서 우위를 가지고 있어, 빠르게 진입할 가능성이 높음. 그러나 LED 기업들의 광통신 분야 진출이 순탄치 않을 가능성도 상존함. 여전히 기술 차이와 인재 부족, 인증 장벽과 고객 신뢰, 채널과 브랜드 구축의 어려움이 존재함. 그럼에도 불구하고 광모듈의 미래 발전 가능성은 여전히 뚜렷하며, Micro LED와의 기술 융합은 새로운 기술 발전 경로를 촉진할 가능성이 있음. 아울러, AI의 지속적인 발전 및 중국 국산화 대체 추세가 이어지는 상황에서 LED 기업들의 기술 협력에 대한 요구는 두드러질 것이며, 기술 발전과 응용 제품 개발의 이중 도약을 추진이 가능할 것임. LED 기업들의 광통신 진출에 있어 산업 우위와 시장 위험을 동시에 바라봐야만 LED 산업생태계 모델은 새로운 광통신 경쟁 구도를 구축할 수 있을 것임. Micro LED 기술의 지원과 여러 제산업군의 기업들이 앞다퉈 광통신 분야에 진입함에 따라, 광통신 분야는 더 이상 단순한 제품 제조 경쟁이 아닌 전 산업분야를 아우르는 기술을 개발하고 이를 실현해 내는 새로운 생태계로 발전되어야만 함. 그 속에서 Micro LED의 디스플레이 응용 분야는 확장성을 넓힐 수 있는 새로운 미래 경로를 개척할 수 있을 것임.