TSMC가 CPO 배치를 가속화하며, 업계는 새로운 무어의 법칙이 형성될 것으로 기대하고 있다

대만 《공상시보》 9월 14일 보도에 따르면, GPU와 ASIC의 연산 능력이 지속적으로 상승함에 따라 전통적인 구리 상호 연결이 전력 소비 및 신호 전송의 한계에 점점 가까워지고 있으며, TSMC는 공동 패키징 광학 CPO에 대한 배치를 가속화하고 있습니다. 업계는 CPO의 대역폭이 매 2년마다 두 배로 증가한다면 AI 시대의 "CPO 모어 법칙"이 형성될 것으로 기대하고 있습니다. 업계 분석에 따르면, CPO 대역폭 업그레이드는 주로 세 가지 경로가 있으며, 여기에는 단일 채널 속도가 200G에서 400G 이상으로 향상되는 것, 광 채널 수가 16개에서 32개, 64개 이상으로 확장되는 것, 그리고 파장 분할 다중화 WDM의 도입이 포함됩니다. 2040년까지 이론값은 현재 약 128배에 이를 수 있으며, 현재 약 3.2T 수준으로 계산할 때 장기적으로 수백 T로 발전할 가능성이 있습니다.

TSMC는 광 상호 연결의 역할을 웨이퍼 파운드리에서 시스템 통합으로 확장하고 있으며, 3DFabric, CoWoS, SoIC에서 실리콘 포토닉스 및 CPO에 이르기까지 연산, HBM 메모리 및 고속 I/O를 통합하고 있습니다. 고속 전기 신호가 200G를 초과하면 ABF 기판, PCB 및 커넥터와 같은 긴 구리 경로를 지나면서 신호 감쇠가 심화되므로 산업은 구리 경로를 단축하고 광 경로를 연장하는 방향으로 발전하고 있습니다. 패키징 구조 측면에서 현재 광 엔진은 기판에 먼저 배치되며, 다음 단계에서는 CPO를 중간 층에 배치할 것으로 기대되고 있으며, 미래에는 SoIC 기술을 활용하여 포토닉 집적 회로 PIC와 ASIC이 3D 수직 통합으로 나아갈 가능성이 높습니다. 업계 관계자는 CPO의 대량 생산을 위해서는 패키징, 광 결합 및 테스트의 장벽을 극복해야 한다고 전했습니다.