AI 네트워킹 실리콘의 구조적 공급 부족, 2027년까지 확대
TREE NEWS 보도: 1.6T 광 모듈용 디지털 신호 프로세서(DSP)는 최소 2027년 하반기까지 지속될 구조적 공급 부족에 직면해 있다는 것이 노무라가 9월 22일 AI 인프라 서비스 제공업체와 개최한 광통신 칩 관련 전문가 콜의 조사 결과다. 이 불균형은 일시적인 수요 변동이 아니라 3나노미터 공정 용량 부족과 낮은 수율에서 비롯된다.
수치는 냉혹하다. 1.6T DSP 수요는 2026년에 2,000만 개를 초과할 것으로 예상되지만 실제 출하량은 1,600만~1,700만 개에 그쳐 약 300만~400만 개의 부족이 발생한다. 2027년에는 격차가 극적으로 벌어진다. 수요는 6,000만~7,000만 개로 증가하는 반면 공급은 4,000만~5,000만 개에 불과해 2,000만 개 이상의 적자가 남는다. 의미 있는 용량 확보는 2027년 하반기까지 기대되지 않아 이 부족은 순환적이기보다 구조적이다.
800G와 1.6T, 급격히 분기
800G와 1.6T DSP의 수급 궤적은 반대 방향으로 움직이고 있다. 800G DSP 출하는 2025년 약 2,500만~2,600만 개에 달했고 2026년에는 5,000만 개에 근접할 것으로 예상되며 2027년에는 1억 2,000만~1억 5,000만 개로 급증할 수 있다. 증분 수요는 AI 데이터센터뿐 아니라 교체 주기에 들어선 통신 시장에서도 나온다. 800G DSP는 7nm와 5nm 공정을 사용하므로 공급이 상대적으로 넉넉하다.
1.6T의 경우 제약은 3nm 노드로, 용량이 빠듯하고 수율도 낮다. 추가적인 기술적 난관이 문제를 악화시킨다. 일부 전방 오류 정정(FEC) 알고리즘에는 아직 수정을 기다리는 결함이 있고, 고속 DSP 인터페이스와 네트워크 스위치 간의 호환성 문제도 지속되고 있다.
경쟁 해자, 가격을 견고하게 유지
하이엔드 DSP 경쟁은 일반적인 가격 전쟁의 공식을 따르지 않는다. 극도로 값비싼 첨단 노드 테이프아웃, 약 2년에 걸친 고객 인증 주기, 복잡한 신호 처리 알고리즘이 시장 점유율을 기존 공급업체에 집중시켰다. 가격은 폭락이 아니라 완만하게 하락하고 있다.
800G DSP 장기 계약(LTA) 가격은 현재 45~70달러이며, 1.6T DSP LTA는 120~150달러로 소매 가격이 계약 수준보다 10~20% 높다. 2027년에는 800G 계약 가격이 약 10% 하락할 것으로 예상되는 반면 1.6T는 공급 격차가 더 커 하락 폭이 더 작을 전망이다. 중국에서는 Sitrus Technology와 Joywell Semi가 800G DSP를 개발하고 있지만 아직 양산 출하를 달성하지 못했다.
공동 패키지 광학, TIA와 드라이버 칩으로 가치 이동
근접 패키지 및 공동 패키지 광학(NPO/CPO)으로의 진화는 공급망을 따라 가치를 재분배하고 있다. NPO/CPO 아키텍처에서는 전력 소비를 줄이기 위해 DSP가 제거되며, 등화와 오류 정정 기능의 일부는 트랜스임피던스 앰프(TIA)와 드라이버 칩으로, 일부는 스위치 실리콘으로 이동한다. 이는 해당 부품에 더 높은 선형성 요구를 부과한다. 선도적인 TIA 및 드라이버 업체들은 이미 채널당 200G 생산을 달성했으며 400G는 아직 개발 중이다. 주요 장벽은 높은 선형성, 낮은 잡음, 낮은 전력을 동시에 달성하는 것이다. TIA와 드라이버는 성숙한 28nm 공정을 사용할 수 있어 중국 업체들은 100G에서 양산에 도달했고 200G를 샘플링하고 있지만 제품 안정성과 고객 인증 일정에서는 해외 동종 업체에 여전히 뒤처져 있다.
구글은 텐서 처리 장치(TPU)와 광 회로 스위치(OCS) 네트워크에 2.4T 코히런트 라이트 트랜시버를 채택해 2~20킬로미터 거리에서 단일 고정 O밴드 파장을 사용한다. 코히런트 라이트 DSP의 기술 장벽은 전통적인 코히런트 DSP보다 낮지만 표준 PAM4 DSP보다 높다.
투자자 시사점
- 2027년 상반기를 핵심 검증 창으로 주목하라. 주요 DSP 공급업체의 분기 실적과 광 모듈 출하 데이터가 용량 확보 전의 중요한 체크포인트가 될 것이다.
- 다음의 경우 이 논지는 약화될 것이다: 2027년 1.6T 공급이 4,000만~5,000만 개를 초과하거나, DSP 가격 하락이 계약 가격 약 10% 가정을 크게 웃돌거나, NPO/CPO 채택이 예상보다 빨리 DSP 수요를 압축할 만큼 가속화되는 경우.
- 기존 DSP 공급업체는 가격 결정력을 유지한다. 높은 전환 비용과 긴 인증 주기를 고려하면 AI 인프라 공급망 내에서 상대적으로 방어적인 존재다.
- TIA 및 드라이버 칩 제조사는 NPO/CPO 전환의 구조적 수혜자지만 중국 업체들은 안정성과 인증에서 여전히 뒤처져 있다.
