Deep | NVL576 스케일업:
NPO가 광엔진 밀도와
옵틱스 콘텐츠를 거의 두 배로

COMPUTEX(GTC) 행사에서 젠슨 황은 여러 종의 스케일아웃(Scale-out) CPO 제품과 관련 로드맵을 발표했다. 스케일아웃 CPO가 2027년부터 점진적으로 양산 확대된다는 점에 대해서는 시장이 이미 컨센서스에 도달했다. Spectrum-6 시리즈는 세계 최초로 본격 양산에 들어가는 200G CPO 스위치로, 올가을 출하가 예상되며, CPO 양산 시점에 대한 그간의 시장 의구심을 해소했다.

GTC26(6월 1일)에서는 Spectrum-X Ethernet Photonics가 인듐인(InP) 기반의 Lumentum 초고출력 레이저 다이를 사용한다는 점이 공개됐다. 이는 InP/III-V 고출력 레이저가 엔비디아 CPO 스위치의 핵심에 자리 잡았음을 시사한다. 또한 나머지 두 축 — TSMC의 COUPE 공정(실리콘 포토닉스 CPO 집적)과 SPIL의 칩 스케일 패키징 — 도 함께 공개됐다.

6월 2일 대만 행사에서 젠슨 황이 Marvell을 전면에 내세워 극찬한 것은, 본질적으로 특정 칩 회사 하나를 추천한 것이 아니다. AI 인프라의 병목이 '단일 지점의 연산(compute)'에서 '시스템 레벨의 연결(connectivity)'로 빠르게 이동하고 있음을 강조한 것이다. AI 클러스터가 단일 머신·단일 랙에서 NVL72 / NVL144, 멀티랙, 캠퍼스, 나아가 데이터센터 간(cross-datacenter) 규모로 확장되면서, 연산 성능의 향상은 수만 개의 GPU/ASIC을 충분한 대역폭·저지연·저전력으로 하나의 '거대한 컴퓨터'로 묶을 수 있느냐에 점점 더 의존하게 된다.

이 과정에서 옵틱스는 더 이상 전통적인 플러거블 트랜시버나 DCI 인터커넥트에 그치지 않는다. 스케일업·스케일아웃·CPO·NPO, 그리고 미래의 코히어런트-라이트(coherent-lite) 아키텍처를 가로질러, 옵틱스는 AI 시스템의 성능·전력·확장성을 결정하는 핵심 인프라가 된다. 황의 Marvell 지지는 결국 AI 데이터센터 연결 스택 전체의 전략적 재평가(re-rating)를 가리킨다. 전기적 인터커넥트가 전력·거리 한계에 다가갈수록, 광 인터커넥트의 가치는 '보조 부품'에서 'AI 스케일링의 핵심 증분 링크'로 격상될 것이다.

Rubin Ultra NVL576(2027년 양산 목표)의 경우, 스케일업 CPO 경로는 여전히 개발 중이지만 스케일업 NPO 솔루션 역시 새로운 진전을 보였다. NPO는 단순 백업에서 실제 양산 계획을 갖춘 '대안'으로 격상됐다. CPO 대비 NPO는 기술 성숙도와 수율이 더 높다. NVL576 NPO 아키텍처에서는 GPU당 3.2T 광엔진 수가 2.25개(CPO)에서 4개로 늘어난다. NPO가 광엔진을 면적이 제약된 CPO 기판 가장자리에서 분리해, 스위치 ASIC 근처의 독립적·확장 가능한 유닛으로 옮기기 때문이다. 이는 업링크 대역폭을 끌어올릴 뿐 아니라, 더 많은 가치를 첨단 패키징에서 옵틱스 업체(광모듈, Driver/TIA, PIC)로 이동시킨다.

• Vera Rubin Ultra NVL576는 8개의 독립 NVL72 랙으로 구성된 2계층(two-tier) all-to-all NVLink 토폴로지를 사용한다. 각 랙은 72개의 Rubin Ultra GPU를 담고, 8개 랙이 직접 광 링크(direct optical links)로 연결되어 단일 576-GPU NVLink 도메인을 형성한다.
• 최신 채널 체크에 따르면 NVL576은 CPO와 NPO 트랙을 병행 추진 중이다. CPO는 여전히 개발 단계이며, 공급사 인증·수율·성능·엔지니어링 일정에서 문제가 생기면 NPO 사용량이 크게 늘어나고, 극단적으로는 NPO 주도로 전환될 수 있다.
• 경쟁 구도상, 구글은 Ironwood OCS(TPU v7)를 통해 단일 슈퍼팟을 9,216칩까지 확장했고, TPU 8i에서는 Virgo 네트워크를 도입해 스케일아웃 패브릭을 업그레이드했다. 엔비디아의 NVL576 NPO 추진은 광 인터커넥트 밀도·엔지니어링 수율·스케일업 도메인 내 공급 탄력성을 높여, 구글 OCS / Virgo 같은 광 인터커넥트 아키텍처의 시스템 레벨 경쟁 압력에 대응하는 데 초점이 있다.
• NPO의 핵심 가치는 단순 백업을 넘어선다. CPO 광엔진은 기판/인터포저 옆에 놓이는데 가용 가장자리 면적이 제한적이다. NPO는 독립 패키징된 광엔진을 스위치 ASIC 근처의 확장 가능한 PCB 트레이에 배치해 기판 가장자리 제약을 깬다. 그 결과 GPU당 광 업링크 대역폭을 7.2T에서 12.8T로 끌어올릴 수 있다.
• 직접 수혜자는 옵틱스 업체다. InnoLight가 ODM, Eoptolink가 JDM 역할을 맡는다. 광엔진 수가 늘수록 모듈 업체는 단순 부품 공급자에서 광엔진 통합·납품 역할로 이동한다. Driver와 TIA 공급 인증은 Marvell과 Semtech이 따낼 가능성이 크다. 또한 광 대역폭이 거의 두 배로 늘면서 레이저 등 광부품의 가치도 동반 상승한다.
• 2027년이 양산 윈도우다. 현재 전체 NPO 수요 가이던스는 약 1,000~1,200만 개. 실제 램프 속도와 물량은 CPO 진행 상황과 NPO 엔지니어링 검증에 좌우된다.
• 3.2T NPO 모듈 1개의 가치를 약 800~1,000달러로 추정한다. 따라서 1,000~1,200만 개면 약 80~120억 달러 규모의 시장이 형성된다. 더 중요한 것은, 스케일업 시나리오에서의 NPO 사용이 옵틱스 업체에게 순수 증분 기회라는 점이다.

엔비디아의 Vera Rubin 내러티브는 단일 GPU 성능에서 POD 규모의 AI 슈퍼컴퓨터로 옮겨갔다. 2026년 3월, 엔비디아는 에이전틱 AI(agentic AI)가 GPU·CPU·스케일업 도메인·스케일아웃 네트워크·스토리지 전반에서 저지연·고처리량 수요를 동시에 견인할 것이라고 명시했다. NVL576은 이 방향의 핵심 제품으로, 8개의 MGX NVL 랙을 처음으로 단일 576-GPU NVLink 도메인으로 연결한다.

왜 지금 NPO에 주목하는가

공식 자료는 'NVL576에 왜 옵틱스가 필요한가'에 답한다. 우리의 채널 체크는 한발 더 나아가 '옵틱스가 어떻게 NVLink 도메인 안으로 들어오는가'에 답한다. CPO와 NPO 사이의 선택은 TSMC의 첨단 패키징과 옵틱스 모듈 업체 사이의 가치 배분 방식을 실질적으로 바꿔놓는다.

옵틱스에 대한 엔비디아의 전략적 강조는 이제 공식화됐다

• 2026년 3월 2일, 엔비디아는 Lumentum과 Coherent에 각각 20억 달러 투자를 발표하고, 다년간의 전략적 계약·구매 약정·생산능력 권리(capacity rights)를 함께 체결했다.
• 2026년 5월 20일, FY2027 1분기 실적 발표에서 엔비디아는 다시 한 번 Coherent·Corning·Lumentum과의 첨단 옵틱스 협업, 그리고 Marvell과의 실리콘 포토닉스 시너지를 강조했다.
• 따라서 NVL576이 CPO 주도로 가든 NPO 비중이 더 높든, 옵틱스는 선택적 부속품에서 엔비디아 AI 팩토리의 전략적 제약(strategic constraint)으로 격상됐다.

스케일아웃 CPO 진행 상황: 예상에 부합, 옵틱스 테마를 강화

6월 1일 젠슨 황의 발표와 이전 공개 내용으로 볼 때, Spectrum-6 SPX / Spectrum-X 이더넷의 스케일아웃 CPO 진행은 예상에 부합한다. 황 발표의 핵심은 CPO를 Vera Rubin POD의 스케일아웃 네트워킹 랙 레이어까지 끌어올리는 것이다. 즉 Spectrum-6 SPX는 독립형 네트워킹 랙/스위치 시스템으로서 랙 간(rack-to-rack)·POD 내(intra-POD) 동서(east-west) 네트워킹과, 더 큰 AI 팩토리의 저지연·고처리량 인터커넥트를 중앙에서 처리한다. 엔비디아는 첨단 CPO를 소자·스위치 레벨 검증에서 시스템 레벨 네트워크 아키텍처로 끌어올렸다(엔비디아 Vera Rubin POD 공식 블로그).

엔비디아는 서로 다른 네트워크 계층에서 광 인터커넥트 사용 밀도를 단계적으로 높이고 있다. 스케일아웃 CPO는 POD / AI 팩토리 레벨의 이더넷 인터커넥트를 담당하고, NVL576 NPO·CPO는 8개 NVL72 랙을 576-GPU NVLink 도메인으로 확장할 때 스케일업 도메인 내부의 고대역폭·제조성·수율·공급 탄력성 문제를 담당한다. 따라서 일정대로 진행되는 스케일아웃 CPO와 스케일업 NPO의 최신 진전은, 광 인터커넥트가 외부 네트워크에서 GPU 클러스터의 코어 아키텍처 레이어로 이동하고 있음을 확인시켜 준다.

외부 경쟁 또한 엔비디아가 이 경로를 가속하도록 압박한다. 구글은 Ironwood / TPU v7에서 OCS 광 스위칭으로 단일 슈퍼팟을 9,216칩까지 확장했다. TPU 8t 시대에는 Virgo 스케일아웃 패브릭을 추가로 업그레이드해 더 평탄한 토폴로지, 더 높은 라딕스(radix), 더 적은 집선/수렴 계층, 더 높은 논블로킹 대역폭을 강조한다(Google Cloud Ironwood / Virgo 블로그). 따라서 NVL576 NPO는 CPO 백업 가치를 넘어, 구글 OCS / Virgo 같은 신규 광 인터커넥트 아키텍처와의 경쟁에 대한 엔비디아의 전략적 대응이기도 하다.

NVL576 NPO 솔루션은 8개 NVL72 랙에 걸쳐 확장된다. 각 랙은 대칭형 9+9 컴퓨트 트레이 레이아웃을 쓰며, 중앙에 18개의 확장형 QM5 스위치 트레이를 둔다. 각 스위치 트레이는 4개의 QM5 ASIC을 담고, 각 ASIC은 4개의 3.2T NPO 광엔진을 구동한다. 따라서 스위치 트레이 1개당 16개의 3.2T NPO를, 랙 1개당 총 288개의 광엔진을 탑재한다.

스위치 트레이에서 NVL576 도메인까지의 전체 도출

연결 방식 (Connection Scheme)

• 구조 변경: 랙이 기존 10+8에서 대칭형 9+9 컴퓨트 트레이 레이아웃으로 바뀌고, 중앙에 18개 스위치 트레이가 들어간다. NPO 솔루션에서는 랙 높이가 다소 증가한다.
• 랙 간 연결: 2계층에서 옵틱스가 드래곤플라이(dragonfly) 유사 아키텍처를 형성해 8개 NVL72 랙을 NVL576으로 연결한다.

업계는 일반적으로 전통 광모듈, NPO, CPO를 '광엔진과 스위치 ASIC 사이의 거리'로 구분한다.

• 전통 플러거블 광모듈은 스위치 전면판(faceplate)에 위치하므로, 고속 전기 신호가 더 긴 PCB 트레이스를 지나가야 한다.
• NPO는 독립 패키징된 광엔진을 ASIC 가까이로 옮겨 전기 경로를 크게 단축하면서도, 더 유연한 확장·교체·리워크(rework)를 유지한다.
• CPO는 한발 더 나아가 광엔진과 ASIC을 공유 기판 또는 인터포저 위에 올린다. 패키징 복잡성이 높아지는 대신 전기 경로는 가장 짧다.

여기서 논의하는 NVL576 NPO는 두 번째 유형 — ASIC에 근접한 독립 광엔진(near-package) 솔루션 — 에 해당한다.

결정적 제약: 기판 가장자리 면적과 기술 성숙도

CPO는 광엔진과 스위치 ASIC을 같은 기판 또는 인터포저 위에 올려 더 낮은 전력과 더 짧은 전기 경로를 달성한다. 그러나 패키지 가장자리 면적이 하드 제약(hard constraint)이다. NVL576이 더 높은 랙 간 업링크 밀도를 요구할 때, CPO가 수용할 수 있는 3.2T 광엔진 수는 제한된다. NPO는 근접 독립 패키징과 확장형 스위치 트레이를 통해 광엔진을 기판 가장자리에서 분리해, GPU당 광엔진 수를 2.25개에서 4.0개로 끌어올린다. 동시에 NPO는 CPO보다 성숙도가 높고 수율도 더 좋다.

업계 표준도 NPO를 '엔지니어링 절충안'으로 지지

• OIF의 코패키징(co-packaging) 프레임워크는, 광엔진을 호스트 ASIC 가까이 두면 고속 전기 채널 손실과 임피던스 불연속이 줄어 더 높은 속도·더 낮은 전력의 오프칩 I/O를 지원한다고 본다.
• OIF는 또한 코패키징이 패키지 기판 크기와 기술 난도를 크게 높여 가용성·비용·다중 공급사 지원 리스크를 키운다고 지적한다. 반면 근접 패키징(NPO)은 첨단 PCB 기술을 활용해, 약간의 전력 페널티만으로 개방형 생태계를 강화한다.

이는 우리의 NVL576 분석과 부합한다. NPO는 이론적 최적을 추구하지 않고, 대역폭·공급 탄력성·수율·납품·옵틱스 업체 참여 사이에서 더 제조 가능한 균형을 모색한다.

CPO와 NPO 모두 옵틱스 TAM을 확장하지만, 밸류체인을 나누는 방식이 다르다. CPO의 핵심 난점은 실리콘 포토닉스, 하이브리드 본딩, 기판/인터포저, 시스템 레벨 패키징에 집중되며, 더 많은 가치가 TSMC에 귀속된다. 반면 NPO는 독립 광엔진, 소자 통합, JDM/ODM, 모듈 납품으로 더 많은 가치를 풀어준다.

3.2T NPO 모듈 1개의 가치를 약 800~1,000달러로 추정한다. 1,000~1,200만 개면 전체 시장은 약 80~120억 달러다. 더 중요한 것은, 스케일업 시나리오에서의 NPO 사용이 옵틱스 통신 업체에게 순수 증분 기회이며, TSMC 패키징 시스템에 묶여 있던 가치를 풀어 옵틱스 공급망으로 이동시킨다는 점이다.