GPU 중심 생태계에서는 하이앤드 GPU의 공급 제약과 높은 가격에 더해, 전력 냉각 네트워크 비용까지 함께 증가하며 총소유비용(TCO) 부담이 구조적으로 커질 수 밖에 없습니다.
구글은 오래전부터 바로 이 지점에 베팅해 왔습니다.
GPU 구매 경쟁에 뛰어들기보다, 자체 설계 반도체인 TPU(Tensor Processing Unit)를 직접 설계ㆍ운영하는 길을 선택했습니다.
목표는 단순한 성능 우위가 아니라, 연산ㆍ전력ㆍ냉각ㆍ네트워크를 포함한 AI의 단가 구조 자체를 낮추는 것이었습니다.
그 결과 TPU 기반 인프라는 추론 영역에서 최신 GPU 플랫폼 대비 더 낮은 TCO 구조를 보여주고 있습니다.
이 흐름은 이제 구글만이 아니라, 대형 AI 기업 전반으로 확산되고 있습니다.
최근 들어 Anthropic, Meta, OpenAI 역시 AI 훈련과 추론 인프라를 기존의 NVIDIA GPU 중심 구조에서 점진적으로 벗어나 Google Cloud의 TPU 기반 인프라로 전환하거나 그 비중을 확대하고 있죠.
결국 AI 경쟁의 초점은 성능을 넘어 원가 경쟁으로 이동하고 있으며, 그 해법으로 ASIC, 특히 TPU와 같은 맞춤형 연산 인프라가 다시 주목받고 있습니다.
(출처: Morgan Stanley (단위: $M / Llama3 400B모델 일간 추론 비용) / 클릭 시 구글 TPU 페이지로 이동)
AI 추론이 확장될수록 병목은 연산이 아니라 '연결(네트워킹)' 비용으로 이동하고 있습니다.
구글은 이 '길'을 구리 기반 전기 네트워크에만 의존하지 않고, '광학' 중심으로 설계해왔습니다.
■ '연결(네트워킹)'의 기술 : OCSㆍCPO 전환 주도하는 루멘텀
AI 비용 논쟁이 '추론이 너무 비싸다'로 모일수록 투자자들의 시선은 GPU 같은 연산 엔진에서, GPU들을 잇는 네트워크(도로) 비용으로 이동합니다.
추론 규모가 커질수록 비용은 연산 자체보다 데이터 이동(통신)에서 더 빠르게 불어나기 때문입니다.
특히 에이전트 AI처럼 요청이 연쇄적으로 이어지는 구조에서는 GPU 간 데이터가 지속적으로 오가며 높은 트래픽이 '피크'가 아니라 '평시'가 되고, 이런 환경에서 구리(전기) 기반 네트워크는 전력ㆍ발열ㆍ대역폭 한계에 빨리 부딪히면서 광학(Optics) 중심 전환의 필요성이 더 분명해집니다.
< AI 추론 확산으로 네트워크 트래픽이 '간헐적'에서 '상시 고부하'로 전환 >
(출처: Cisco / 클릭 시 Cisco 홈페이지로 이동)
OCS와 CPO는 이러한 전환을 가능하게 하는 대표적인 기술입니다.
● OCS(Optical Circuit Switch): 데이터센터 안에서 클러스터와 클러스터 사이 연결을 전기 스위치/구리 케이블 중심이 아니라 빛(광 신호) 기반 경로로 직접 이어주는 스위치
● CPO(Co-Packaged Optics): 광 모듈을 스위치나 가속기 칩 패키지 가까이에 통합해 전기 신호가 이동하는 구간을 최소화 하는 방식, 전력 소모ㆍ발열ㆍ지연 부담을 줄이는 효과
트래픽이 상시적으로 높은 AI 추론 환경에서는 이 전기 구간 축소 자체가 비용과 성능을 좌우하는 결정적 요소가 됩니다.
현재는 엔비디아가 CPO 상용화를 적극적으로 추진하고 있지만, 구글을 포함한 하이퍼스케일러 전반이 중장기적으로 이 방향을 향하고 있습니다.
이러한 OCS와 CPO 중심의 광학 전환에서 핵심적인 역할을 하는 기업이 바로 루멘텀(Lumentum) 입니다.
루멘텀은 AI 데이터센터용 고속 광 레이저 시장에서 50% 이상 점유율을 보유한 1위 기업으로 공정ㆍ수율ㆍ신뢰성 측면에서 확고한 경쟁력을 갖고 있습니다.
동시에 구글 OCS에 적용되는 MEMS(미세전자기계시스템: 반도체 공정으로 만든 초소형 거울/스위치로 '빛의 경로'를 바꾸는 기술) 기반 광 스위칭 기술, 그리고 엔비디아의 차세대 CPO 플랫폼에 들어가는 핵심 레이저를 공급하며, 스케일아웃과 스케일업을 동시에 관통하는 광학 밸류체인의 중심에 위치해 있습니다.
AI 인프라가 본격적으로 광학 중심 구조로 이동할수록, 루멘텀의 전략적 중요성은 자연스럽게 부각될 수 밖에 없습니다.
< 엔비디아 차세대 스위치 Spectrum X CPO향 레이저 독점 공급 >
(출처: Lumentum IR)
■ 마치며
결국 AI 산업의 승부처는 '누가 더 화려한 모델을 만드느냐'가 아니라, '누가 AI 비용을 통제하며 수익 구조를 완성하느냐'로 옮겨가고 있습니다.
구글은 자체 칩(TPU)과 광학 인프라를 통해 AI 원가 절감의 길을 가장 먼저 증명했습니다.
중요한 점은 이러한 '고효율ㆍ저비용' 전략이 이제 구글을 넘어 엔비디아, 마이크로소프트, 메타 등 빅테크 전반으로 확산되고 있다는 사실입니다.
이처럼 AI 경쟁의 패러다임이 '성능'에서 '비용과 효율'로 전환되는 국면에서는 특정 기업 한두 곳에 집중하기보다, AI 밸류체인 전체의 구조적 변화에 올라타는 전략이 유효합니다.
이러한 시장의 흐름을 한 바구니에 담은 대안이 바로 RISE 미국 AI테크 액티브 ETF 입니다.
(출처: RISE ETF / 클릭 시 상품페이지로 이동)
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이 펀드는 환헷지형(H)과 환노출형(UH) 두 가지 라인업을 갖춰, 투자자의 성향과 환율 전망에 따라 유연한 선택이 가능합니다.
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이제 AI 투자의 관점은 '기대감'에서 '확신'으로, '스토리'에서 '숫자'로 이동하고 있습니다.
검증된 비지니스 구조를 가진 기업들과 함께 AI의 다음 국면을 준비해보시기 바랍니다.
Compliance notice
※ KB자산운용 준법감시인 심사필 투자광고 2025_2135(다) (2025.12.22~2026.12.21)
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