엔비디아의 NVLink Fusion 프로그램이 조용히 커지고 있어. 2025년에 나온 이 프로그램은 하이퍼스케일러나 클라우드 제공자가 엔비디아의 scale-up 패브릭 위에 맞춤형 AI 시스템을 만들 수 있게 해주는데, 이번 여름 파트너 목록에는 Ayar Labs, Marvell Technologies, Lightmatter 같은 포토닉스 업체들이 추가됐어.
핵심은 ‘구리 벽(copper wall)’이야. AI 요구가 커지면서 GPU 수와 연결 대역폭이 계속 늘고 있어. 엔비디아는 단일 연결 시스템의 GPU를 지금 72개에서 2027년 최대 576개로 늘릴 계획이야. 그런데 구리 전기 신호는 주파수가 높아질수록 감쇠, 전력 소모, 발열이 커져. 엔비디아의 제품 마케팅 매니저 Jesse Clayton은 현재 모든 구리 케이블이 NVL72 랙 안에 있고, 이미 밀어낼 수 있는 한계에 가까워지고 있다고 말해. 케이블을 짧고 굵게 만드는 것만으로는 서버 랙에서 라우팅이 어려워지고, 결국 물리 법칙이 설계를 바꾸게 만드는 거지. IEEE Spectrum 원문은 이 흐름을 ‘Is Optical Scale-Up Finally Approaching?’이라는 질문으로 다루고 있어.
이 소식이 우리 같은 분산 기술을 파는 사람한테 중요한 건, 연결의 물리적 한계가 곧 프로토콜 선택의 문제로 이어지기 때문이야. 지금까지 데이터센터 안에서도 scale-out 네트워크는 광학이, scale-up 네트워크는 구리 NVLink가 맡는 구분이 있었어. 그런데 Ayar Labs는 GPU 옆에 놓이는 광학 칩렛을 만들고 있고, 전기 신호를 컴퓨팅 실리콘에서 불과 몇 밀리미터 떨어진 지점에서 빛으로 바꿔. Lightmatter는 포토닉 인터포저를 패키징 기판으로 써서 프로세서를 바로 위에 쌓는 길을 택했고. 두 접근 모두 ‘광학을 프로세서와 가깝게’ 가져오려는 시도야.
P2P 시스템은 항상 통신 비용의 지형 안에서 설계해. WebRTC도 마찬가지고. 같은 랙 안에서는 초저지연이 강제되지만 랙을 벗어나면 latency와 비용이 확 달라져. 구리 벽은 그 경계가 물리적으로 다시 그려지는 순간을 보여줘. 광학 scale-up이 자리 잡으면 데이터센터 내부 토폴로지의 ‘가까운 거리’가 달라지고, 그건 오버레이 라우팅이나 피어 선택 같은 P2P 알고리즘의 가정도 바꿔. 데이터센터 네트워크가 바뀌면 우리가 만드는 실시간 분산 시스템의 기준도 함께 바뀐다는 뜻이야.
내가 더 주목한 건 엔비디아의 전환 방식이야. Clayton은 광학이 언젠가 scale-up으로 들어오겠지만, 현재는 scale-out에서 시작해 나중에 옮기는 ‘측정된 접근’을 취하고 있다고 말해. 전체 플랫폼을 한 번에 옮기면 새 설계의 리스크가 너무 크기 때문이야. 이건 PonsLink 같은 초기 P2P 제품을 만들 때도 똑같이 겪는 판단이야. 신기술이 무조건 옳다는 확신보다, 언제 어느 계층에 적용할지 정하는 게 제품의 운명을 가르더라고.
포토닉스 업체들의 전략도 각자 달라. Ayar Labs는 전자 칩렛과 광자 칩렛을 하이브리드 본딩으로 붙이는 방식이고, Lightmatter는 프로세서를 위에 쌓는 인터포저 방식이야. 어느 쪽이 표준이 될지는 아직 알 수 없지만, 두 접근이 동시에 존재하는 건 광학 scale-up이 실험이 아니라 패키징 로드맵의 다음 단계로 받아들여지고 있다는 신호로 읽어. 엔비디아가 2027년 576 GPU를 말하는 지금, 파트너십을 정리하는 건 합리적인 준비 과정이야.
물론 광학 scale-up이 내일 당장 상용화되진 않을 거야. Ayar Labs의 제품 관리 총괄 Vishal Chandrasekar는 지난 몇 년 사이 팹 공정 성숙도가 개선됐고, 업계가 향후 2년 안에 고용량 광학 scale-up 시스템으로 가는 길 위에 있다고 봐. 하지만 레이저 통합은 여전히 남은 난제야. Lightmatter는 오늘날의 플러거블 레이저 모듈이 랙 공간을 많이 차지한다고 보고, 실리콘 위에 많은 레이저를 직접 올리는 방식을 추진 중이야.
우리가 지켜볼 지점은 세 가지야. 첫째, 576 GPU 같은 대규모 scale-up에서 광학 연결이 실제 지연 시간을 어떻게 바꾸는지. 둘째, NVLink Fusion이 하이퍼스케일러에게 커스텀 네트워크를 허용하면서 표준 패브릭의 의미가 어떻게 변하는지. 셋째, 데이터센터 물리 계층의 변화가 WebRTC/P2P 실시간 시스템의 근거리 지연 모델에 주는 영향이야. 구리 벽은 AI 업계만의 문제가 아니라, 네트워크를 설계하는 모든 사람 앞에 놓인 같은 벽이야.
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