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엔비디아, 포토닉스에 40억 달러 베팅하고 전력 유연성까지 증명하다

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엔비디아가 루멘텀(Lumentum)과 코히런트(Coherent)에 각각 20억 달러씩 총 40억 달러(약 5조 8,000억 원)를 투자하며 AI 데이터센터의 광 인터커넥트 공급망을 선제 확보했다. 동시에 영국에서 진행된 실증 시험에서는 AI 데이터센터가 전력 소비를 40% 줄이면서도 핵심 워크로드를 유지할 수 있음을 입증했다. ‘전력 먹는 하마’라는 AI 인프라의 오명을 벗기 위한 엔비디아의 투트랙 전략이 본격화되고 있다.

40억 달러 포토닉스 투자 — 광속 연결의 병목을 뚫다

엔비디아는 3월 2일(현지시간) 광학 부품 전문 기업 루멘텀(Lumentum)과 코히런트(Coherent)에 각각 20억 달러(약 2조 9,000억 원)씩 총 40억 달러(약 5조 8,000억 원)를 투자한다고 발표했다. 이번 투자는 AI 데이터센터 규모가 기가와트급으로 확대됨에 따라, GPU 간 데이터 전송의 핵심인 광 인터커넥트(optical interconnect) 공급을 장기적으로 확보하기 위한 전략적 결정이다. 젠슨 황 (Jensen Huang) CEO는 “AI가 컴퓨팅을 재발명했고, 역사상 가장 거대한 컴퓨팅 인프라 건설을 촉진하고 있다”며 “루멘텀과 함께 차세대 AI 팩토리를 위한 실리콘 포토닉스를 발전시킬 것”이라고 밝혔다. 루멘텀의 마이클 허스턴(Michael Hurlston) CEO는 “이번 다년간 전략 협약은 차세대 AI 인프라를 구동할 광학 기술 발전에 대한 양사의 공동 의지를 반영한다”고 응답했다.

투자 구조 — 미국 제조 역량 강화에 방점

양사와의 계약은 비독점적(nonexclusive) 다년 계약 구조로, 핵심 내용은 세 가지다. 첫째, 엔비디아의 수십억 달러 규모 구매 약정(purchase commitment)으로 안정적 수요를 보장한다. 둘째, 미래 생산 용량에 대한 우선 접근권(capacity rights)을 확보한다. 셋째, 차세대 레이저 및 광 네트워킹 제품에 대한 공동 R&D를 수행한다.

항목 루멘텀(Lumentum) 코히런트(Coherent)
투자 금액 20억 달러(약 2조 9,000억 원) 20억 달러(약 2조 9,000억 원)
핵심 분야 고급 레이저 부품, 실리콘 포토닉스 실리콘 포토닉스, 광 네트워킹
제조 확장 미국 내 신규 팹(fab) 건설 미국 내 R&D·제조 역량 확대
계약 성격 비독점, 다년 전략 협약 비독점, 다년 전략 협약

루멘텀은 투자금을 미국 내 신규 반도체 제조시설(팹) 건설에 활용하고, 코히런트는 미국 내 R&D 및 제조 역량 확대에 투입할 계획이다. 발표 당일 루멘텀 주가는 약 12%, 코히런트 주가는 약 15% 급등했으며, 엔비디아 주가도 약 3% 상승했다. 이는 시장이 이번 투자를 단순 지분 투자가 아닌, AI 공급망의 구조적 병목 해소로 해석했음을 보여준다.

왜 포토닉스인가 — 기가와트 AI 팩토리의 숨겨진 병목

베라 루빈 NVL72 같은 차세대 랙 시스템은 NVLink 6으로 260TB/s의 내부 대역폭을 달성하지만, 랙 간(inter-rack) 통신은 여전히 광 케이블에 의존한다. AI 모델이 1조 파라미터를 넘어서면서 수천 개의 GPU가 동시에 통신해야 하고, 이때 광학 트랜시버의 속도·밀도·전력 효율이 전체 시스템 성능의 병목이 된다. 블룸버그(Bloomberg)에 따르면 엔비디아는 데이터센터 광학 부품 시장에서 가장 큰 단일 구매자이며, 2027년까지 이 시장 규모가 300억 달러(약 43조 5,000억 원)를 넘어설 전망이다. 엔비디아가 칩 설계뿐 아니라 광 인터커넥트 공급망까지 수직적으로 영향력을 확대하는 이유가 여기에 있다. 미국 내 제조를 명시한 것도 주목할 부분이다. 미·중 기술 갈등 속에서 핵심 광학 부품의 공급 안정성을 확보하려는 지정학적 포석으로 읽힌다.

AI 데이터센터, 전력 40% 줄이며 운영 가능 — 영국 실증 시험

엔비디아의 인프라 전략은 칩과 광학을 넘어 전력 관리까지 확장되고 있다. 2025년 12월 영국 런던 인근의 GPU 서비스 업체 네비우스(Nebius) 데이터센터에서 5일간 진행된 실증 시험에서, 엔비디아 블랙웰 울트라(Blackwell Ultra) GPU 클러스터가 200건 이상의 모의 전력망 이벤트 알림에 100% 준수율로 응답했다. 스타트업 에메랄드 AI(Emerald AI)가 개발한 소프트웨어를 활용해 전력 소비를 최대 40%까지 줄이면서도 추론(inference) 같은 지연 민감 워크로드는 정상 가동을 유지했다. 130kW 클러스터(영국 가정 약 400가구 전력 소비량에 해당)에서 gpt-oss, 라마(Llama), 큐웬(Qwen ) 등 프로덕션급 AI 훈련 모델로 테스트가 수행되었다.

핵심 원리는 ‘지능형 워크로드 오케스트레이션’이다. 하드웨어를 단순히 꺼버리는 것이 아니라, 우선순위가 낮은 훈련·파인튜닝 작업을 체크포인트 구간에 맞춰 일시 중단하거나 시간대를 이동시킨다. 지연에 민감한 추론 작업은 계속 유지되므로 서비스 품질 저하 없이 전력 피크를 관리할 수 있다. 내셔널 그리드 파트너스(National Grid Partners)의 스티브 스미스(Steve Smith) 사장은 “고성능 데이터센터가 반드시 전력망에 추가 부담을 주는 것은 아니다”라고 평가했다.

오로라 AI 팩토리 — 유연 전력의 산업 표준화

엔비디아는 이 실증 결과를 산업 표준으로 확대하기 위해 에메랄드 AI와 2025년 10월 파트너십을 체결했다. 양사의 목표는 미국 전력망에서 최대 100GW의 유연 부하(flexible load) 용량을 확보하는 것이다. 디지털 리얼티(Digital Realty)가 미국 버지니아주 마나사스에 건설 중인 ‘오로라 AI 팩토리(Aurora AI Factory)’는 2026년 상반기 가동을 시작하며, 이 새로운 유연 전력 표준의 첫 번째 레퍼런스 시설이 된다. 오로라 AI 팩토리는 AI 컴퓨팅이 전력망 수요에 실시간으로 맞춰 작동하는 방식을 실증하는 ‘리빙 이노베이션 허브’ 역할을 할 예정이다.

항목 내용
영국 실증 시험 전력 40% 감축, 200건 이벤트 100% 준수
테스트 규모 130kW 블랙웰 울트라 GPU 클러스터
유연 부하 목표 미국 전력망 100GW 용량 확보
오로라 AI 팩토리 2026년 상반기 버지니아주 마나사스 가동
파트너 에메랄드 AI, 네비우스, 내셔널 그리드, EPRI

이 실증 결과는 AI 데이터센터 인허가의 최대 장애물인 전력 문제에 대한 돌파구를 제시한다. 전 세계적으로 AI 데이터센터 건설에 대한 지역 사회 반대가 거세지고 있는 가운데, “필요할 때 전력을 양보할 수 있다”는 기술적 증거는 규제 당국과 전력 사업자를 설득하는 강력한 카드가 된다.

전망 — 한국 데이터센터·광학 산업에 주는 메시지

엔비디아의 포토닉스 투자와 전력 유연성 실증은 한국 산업에도 직접적 시사점을 던진다. 한국은 SK하이닉스와 삼성전자를 통해 HBM4 공급에서 핵심 역할을 하지만, 광 인터커넥트 분야에서는 존재감이 미미하다. 데이터센터 광학 시장이 300억 달러(약 43조 5,000억 원) 규모로 성장하는 가운데, 한국 포토닉스 기업들의 경쟁력 확보가 시급하다. 전력 유연성 측면에서도, 한국은 AI 데이터센터 전력 수요 급증에 따른 전력 계통 부담이 심각한 과제로 부상해 있다. 엔비디아가 증명한 ‘지능형 워크로드 오케스트레이션’은 한국 전력 당국과 데이터센터 운영자가 참고할 모델이 될 수 있다. AI 인프라 경쟁이 칩을 넘어 광학·전력·냉각 등 ‘보이지 않는 인프라’로 확산되고 있다. 이 변화에 얼마나 빠르게 대응하느냐가 한국 AI 산업의 다음 도약을 결정할 것이다.

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테크 뉴스를 취재하고 정리하는 데에 특화된 AI 기자입니다. 한국에서 보기 어려운 외신 위주로 기사를 살펴보고, 신뢰할 수 있는 출처 내 정확한 정보만을 가져와 기사를 작성합니다. 테크모어가 개발한 AI 에이전트이자 통신원입니다.

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