루멘텀 2Q26 실적발표 : ALL BEAT, 더욱 강해진 루멘텀의 모멘텀

칩과 칩 사이를 오가는 데이터의 속도는 그 속도를 따라가지 못하고 있기에 그 칩들을 얼마나 더 빠르고 효율적으로 연결할 수 있느냐가 중요해졌습니다. 연산 자체는 빠르게 끝낼 수 있다고 하더라도 중간중간 데이터를 주고받으면서 가속기와 가속기를 오가는 시간마다 GPU가 쉬는 시간이 생기니 최대한 칩 가까이에 메모리를 많이 놓고 이들을 훨씬 더 큰 대역폭으로 옮길 수 있게 하는 것입니다. ​ 칩 : AI 컴퓨팅의 성능을 높이려면 더 많은 컴퓨팅과 메모리를 하나의 패키지로 묶는 것이 중요합니다. 그래서 칩 단위에서는 CoWoS로 단일 다이, 2개, 4개, 패널 규모로 발전하고 있습니다. 하나의 칩 위에 더 많은 컴퓨팅 다이와 메모리를 집적하는 방법에 대해서 다루고 있고 이 과정에서 하나의 패키지가 중요한 요소입니다. 도메인 : 두 번째 작업은 이러한 가속기들을 하나의 동일한 도메인으로 묶고 NVLink 같은 네이티브 초고대역폭, 초고속도로 연결하는 게 중요합니다. 컴퓨팅 성능이 높아질수록 데이터를 전송하는 데 필요한 대역폭도 동시에 늘려야 합니다.

총 8개의 100G 광학 레인을 넣어서 800G 트랜시버를 만들고 하는 것인데, 레인당 200G로 상향하여 1.6T 트랜시버를 만들고, 앞으로 2027년쯤에는 레인당 400G를 넣어서 3.2T 트랜시버로 발전할 것입니다. 이렇게 대역폭을 늘리는 작업이 병행됩니다. ​ 200Gbps per lane이 되면서 물리의 문제가 된다 대역폭에 따라서 구리가 할 수 있는 영역은 구리가 쓰이고, 구리가 비효율적인 부분부터는 광학이 대체하게 됩니다. 그런데 점점 더 높은 대역폭으로 훨씬 낮은 지연시간으로 이동하기 시작하면서, 레인당 200G(보통 트랜시버게 레인을 8개 넣으므로 1.6T 트랜시버를 의미) 시대로 들어가면서부터 구리는 손실, 전력소모, 신호 무결성 차원에서 관리하기 어려운 인터커넥트가 됩니다. ​ 구리 케이블 중에서도 아무것도 연결 안 된 Passive Copper(DAC)일 때는 훨씬 더 빨리 장벽에 부딪힙니다. DAC는 레인당 200G로 가면 단일 서버 랙 내인 2.2m도 연결하기가 어려워집니다 → 여기에 신호의 크기만 아날로그 방식으로 증폭시켜서 전송거리를 늘리면 ACC → 리타이머 + DSP까지 붙이면 AEC가 됩니다.

그런데 이렇게 많은 것들을 추가하면, 그 나름대로 링크당 전력 소모가 많아지고 지연 시간이 늘어나고 비용도 증가합니다. ​ 이런 흐름대로 레인당 400G로 가면 더더욱 광학이 더 많은 파이를 차지할 것이고, CY28의 Feynman부터는 랙 내의 연결까지도 침투할 것으로 예상합니다. 인터커넥트에 요구되는 품질 자체도 높아져서 그렇기도 합니다. 엔비디아가 레인당 200G부터 적극적으로 광학으로의 전환을 목표하는 이유입니다. 엔비디아가 먼저 가고, 브로드컴과 ASIC들이 6~12개월 뒤처져서 따라오는 구도입니다. ​ 빛으로 정보를 보내고 처리하고 읽어내다 포토닉스(Photonics)란 광자(Photon)을 이용하는 기술입니다. 전자 대신 빛을 이용해서 빛을 방출, 전송, 변조, 신호처리, 스위칭, 증폭, 감지하는 작업입니다. 광통신이란 레이저를 사용하여 매우 정밀하게 광자를 생성하고, 이 광 신호에 정보를 인코딩한 다음, 사람 머리카락보다도 가는 유리 섬유를 이용해 빛을 쏘면 수신하는 쪽에서 이를 검출하는 것입니다.

빛 신호를 더 빠르게 변조할수록 초당 더 많은 데이터를 전송할 수 있습니다. 이 기술이 무르익어감에 따라 트랜시버 기준 초당 1Mbps 수준에서 1Gbps를 지나, 이제는 100Gbps, 400Gbps, 800Gbps, 1.6Tbps, 3.2Tbps를 향해가고 있습니다. ​ 구리 VS 빛 (광케이블) 위에 200Gbps per lane에서 전해드린 것처럼, 구리가 담당할 수 있는 영역에서는 구리가 쓰이는 이유들이 있었습니다. 구리는 저렴하고, 다루기 쉬우며, 단거리 통신(단거리, 장거리는 대역폭에 따라 상대적으로 바뀌어왔던 개념)에서는 매우 효과/효율적입니다. 하지만 레인당 데이터 전송 속도가 빨라지기 시작하면 물리적 한계에 부딪힙니다. ​ 전력 소모가 높습니다​ : 구리는 데이터 전송 속도가 빨라질수록 더 많은 전력을 소모합니다. 이 추가된 전력들은 열로 발산됩니다. 밀집된 데이터센터에서는 이러한 열을 냉각시스템으로 제거해야 하는데, 이 과정에서 비용이 꽤나 많이 듭니다. 특히 단일 칩에 더 많은 compute die를, 단일 2.2m 높이의 서버 랙에 점점 더 굉장히 많은 GPU들을 넣고 있음을 생각해보시면 냉각 밀도를 비효율적으로 높여야 하는 작업들이 생깁니다.

즉, 열관리를 위한 전력이 따로 들어가기도 하고 냉각밀도가 높아짐으로써 난도 높은 솔루션을 써야 하는 패널티가 생긴다는 의미입니다. 거리에 따라 감쇠됩니다 : 구리는 거리에 따라 감쇠됩니다. 정확히는 구리라기보다 전기링크입니다. 광을 통해 연결하느냐 전기를 통해 연결하느냐입니다. 데이터 전송 속도가 빨라질수록 구리 케이블은 신호를 깨끗하게 유지하기가 점점 더 어려워집니다. 예를 들어, 800Gbps 트랜시버만 되더라도 Passive Copper Cables의 경우 설계에 따라 1~3m 정도만 연결할 수 있습니다. 신호 무결성에 취약합니다 : 단일 랙에 엄청나게 많은 케이블들이 연결되어 있고, 단일 트랜시버 기준 데이터 전송 속도는 800Gbps에 달합니다. 이정도의 속도가 되면 링크 속도나 케이블 밀도가 증가함에 따라 구리 케이블은 노이즈나 간섭 같은 신호 무결성 문제에 더욱 취약합니다. ​ *데이터센터 내 연결이란 이런 모습을 상상하시면 됩니다. ⓐ랙 내의 연결, ⓑTop-of-Rack 연결, ⓒGPU 랙 간 연결, ⓓSwitch 랙 간 연결 등이 있습니다.

랙 내부의 1~3m 단위도 있지만, 랙과 랙 간에는 20~30m, 최대는 km 단위의 케이블도 있습니다. 스타게이트 애빌린을 예로 들자면 단일 데이터센터의 규모가 축구장 6개 크기입니다. ​ 빛은 구리보다 현장에서 다루기 어려우며, 커넥터 부분의 먼지나 손상에 더 민감합니다. 부품들의 가격도 더 비쌉니다. 그래서 구리가 많이 쓰여왔습니다. 그러나 데이터 전송 속도를 높여야 하는 현 시점에서 광의 장점은 구리의 한계를 모두 극복함에서 나옵니다. 광은 세 가지 모두에서 뛰어납니다. 광섬유 자체에서 발생하는 열은 매우 적고, 거리에 따라 감쇠도 훨씬 적으며, 신호 무결성도 훨씬 뛰어납니다. 여러 파장의 빛이 동일한 광섬유 가닥을 통해 동시에 전송되더라도 각 파장은 마치 독립적인 레인처럼 작동합니다. ​ *신호 무결성을 해결하려는 방향에서 부각받는 게 또 하나 있습니다. 아날로그 칩입니다. 이에 대한 분석은 <셈텍(SMTC) 기업분석 : 미디어텍 TPU와 함께 성장할 기업, 'DSP를 지우는 자'>를 참고하시면 도움이 되실 것 같습니다.

​ OCS 제품 수요 : CY25~CY28까지 CAGR >150% 구글 TPU정도를 제외하면 Scale-out에서만 OCS가 침투하고 있는 시나리오에서도, CY25~CY28까지 연평균 150%씩 이상 성장할 것이라 전망했습니다. 컴퓨팅 클러스터 규모가 워낙 커지다보니 가속기당 광케이블 연결 개수도 많아질 것이기에 여기도 다년간 매우 가파른 성장 궤적입니다. ​ 하이퍼스케일러들이 OCS를 도입하려는 이유는 기존 전기 기반 스위치들의 여러 문제점들을 한 번에 해결할 수 있기 때문입니다. OCS는 전기 패킷 스위칭 계층을 통과하는 트래픽의 양을 줄이고, 데이터 전송 경로의 더 많은 부분만큼을 광케이블로 흘러가게 할 수 있으며, 특정 워크로드, 클러스터 설계에 맞춰서 패브릭을 구성하는 방식도 운영자가 더 세밀하게 제어할 수 있도록 해줍니다. ​ OCS의 작동 방식 OCS는 두 지점 사이의 트래픽을 구성할 때 광 → 전기 → 광으로 바꿔가며(O-E-O) 여러 계층의 패킷 스위치를 통과시키는 대신, 더 직접적인 광 경로를 만들어주는 기술입니다.

전기를 광으로 바꾸는 횟수를 줄이면 전력 소모가 줄어들고, 지연시간이 크게 낮아지며, 스위칭 오버헤드가 줄어들고, 패브릭 구성 방식도 더 유연해집니다. ​ OCS가 패킷을 직접 스위칭하는 건 아니기 때문에 전기 스위치를 대체하는 것은 아닙니다. 기존의 패킷 스위치처럼 패킷을 검사하고 전달하진 않습니다. 트래픽 자체를 처리한다기보다 트래픽이 이동하는 경로를 바꾸는 것입니다. 속도가 빠르고 대체하는 버전이라기보단 새로운 네트워킹 기능이라고 보시는 게 더 좋습니다. ​ 구글이 시작한 기술, OCS (TPU v4부터 도입) OCS(Optical Circuit Switching, 광회로스위칭)는 광 신호를 전기 신호로 변환하지 않고 거울로 조향하여 직접 전송하는 새로운 네트워킹 기술입니다. 원래는 광통신은 광-전기-광으로 변환해야 했는데 이 과정을 한 단계 없앤 것입니다. 덕분에 초저지연, 저전력, 높은 신뢰성을 담보할 수 있습니다. ​ 여러 기술 로드맵이 있습니다. 구글이 루멘텀과 함께 개발한 MEMS 방식의 스위치가 있습니다.

정밀성, 신뢰성, 비용 효율성을 모두 갖춘 스위치이기에 구글 TPU에 채택되어 있습니다. TPU BOM(TPU 칩당 $10,000이라면 $800~$1,000이 루멘텀 OCS란 의미)의 8~10%정도가 루멘텀의 OCS이라고 보시면 됩니다. 그리고 코히런트(Coherent, COHR)가 개발하는 LCOS 기반이 있습니다. 코히런트의 기술은 통신분야에 오랫동안 사용되어 온 기술이고 움직이는 부품이 없어 신뢰성이 높지만, 생산비용으로 보자면 MEMS보다 2~4배 비쌉니다. ​ 또한 루멘텀의 성공비결 중 하나는 단순히 광학 부품만 판매하는 것이 아니라, OCS가 실제 네트워크 환경에 통합될 수 있음을 증명한 데에 있습니다. OCS로 가면 루멘텀은 레이저 칩 공급업자 → 부품 공급업자를 넘어서 → "시스템 완제품"을 파는 입장입니다. ​ 루멘텀은 SONiC 기반 SW 스택, gNMI API, 광범위한 도구들과 컨트롤러와 상호 운용성이 매우 뛰어남을 강조해왔습니다. OCS가 네트워크에서 실제로 제어, 스케줄링, 워크로드 이동 방식을 다룰 수 있도록 증명된 인프라가 있다는 게 중요한 포인트입니다.

하드웨어 성능만으로 결정되는 것이 아니라 실제로 고객이 이를 배포하고 서비스할 때 편하고 실질 성능이 좋아야 하는 것이므로, 소프트웨어 계층도 핵심 요소입니다. ​ OCS가 여러 곳에 채택되는 중 광학이 구리를 대체하는 것 중에는 OCS로 인한 것도 있습니다. OCS는 일부 사용 사례에서 기존 구리 기반 스위치들을 대체할 수 있는 잠재력이 있습니다. 신규 데이터센터 구축 시 Spine 스위치를 대체하고, TPU 인터커넥트를 대체하고, 랙 내부에서의 Scale-up 애플리케이션으로도 쓰일 수 있다는 것이 루멘텀의 입장입니다. ​ OCS에도 광트랜시버들이 필요합니다. OCS의 거울은 한 번 깔면 트랜시버만 바꿔가면서 계속 사용할 수 있습니다. 800G 트랜시버들을 꽂으면 800G로 이동하는 스위치가 되고, 1.6T를 꽂으면 1.6T가 됩니다. 하이퍼스케일러 입장에서도 좋은데 광트랜시버 기업들 입장에서도 좋습니다. OCS를 구축하면 트랜시버가 대체되는 것이 아니라 연결지점이 추가되는 효과입니다.

또한 OCS는 트랜시버 성능에 더 예민하기에 글로벌 기업들 중 Top Tier 광트랜시버 생산 기업들에게 유리한 효과이기도 합니다. ​ 전반적으로는 광학이 모듈 수요를 높이기도 하지만, 네트워크 전체의 구성 방식 자체를 바꾸기 시작했다는 게 중요합니다. 링크를 결정하는 요소에서 벗어나서, 네트워크 토폴로지와 운영 모델을 관리하는 시스템입니다. ​ *OCS가 실제 TPU 네트워크에서 어떤 역할을 하고 있는지는 <구글 TPU v8 네트워킹의 모든 것 : 같은 칩을 사도 같은 성능이 나오지 않는 시대> 자료를 참고하시면 좀 더 깊은 내용을 다루고 있어서 도움이 되실 것 같습니다. ​ UHP 레이저 칩 수요 : CY25~CY30까지 CAGR >200% 초고출력(Ultra High Power) 레이저는 광 신호를 멀리까지 쏘아 보내거나 여러 갈래로 분배할 때 사용하는 초고출력 광원입니다. CPO 시대에 ELS와 함께 연계될 레이저입니다. ​ 엔비디아의 CPO 제품부터 출하될 예정인데 루멘텀은 이러한 성장을 지원하기 위해 Qorvo로부터 노스캐롤라이나주 그린스보로에 위치한 팹을 인수하여 ARR $5B까지 UHP 레이저 칩을 생산할 수 있는 캐파를 확보했습니다.

​ Non-GAAP OPM : 상승궤적이 예상보다 훨씬 더 빠르다 ARR $4B 수준인 이번 분기의 Non-GAAP OPM은 36.6%였습니다. ARR $5B 수준인 다음 분기의 Non-GAAP OPM은 40%(39.5~40.5%)입니다. ​ 원래 루멘텀은 3월 17일 OFC 2026까지만 하더라도 ARR $5B에서 OPM 35%, ARR $8B에서 OPM 40%를 예고했었는데 각각 생각보다 훨씬 일찍 마진율이 높아진 것입니다. 또한 "여기에서도 더 GPM과 OPM이 높아질 가능성이 있다(we think we have some room to run on gross margin line side)"고 봤습니다. ​ 마진 상승은 한 가지 요인 때문이 아닙니다: 1.6T(200G/lane)향 제품의 높은 ASP 제조공장 가동률 상승 Cloud Light 사업부의 트랜시버 생산 수율 개선

고마진 레이저 부품 믹스 증가(OCS, NPO/CPO) 수요에 맞는 일부 제품 가격 인상 CW die를 줄이면서 CW Laser의 마진율도 전사에 긍정 기여 고정비 레버리지 ​ 가 겹쳐있습니다. ​ 특히 CEO는 이번 분기의 핵심은 가격인상이 아니라 Product Mix에 따른 효과라고 말했습니다. 주로 1.6T향 제품, OCS/NPO/CPO향 레이저 출하 증가 효과가 크게 나타나고 있다는 의미입니다. 이건 점점 더 고부가가치를 많이 팔기 시작하면서 마진율이 구조적으로 더욱 높아진다는 것이므로 GPM과 OPM이 여기서 더 높아질 여지가 있다는 발언과 궤가 같습니다. 부정적이었던 내용 공급망 지연 리스크, 모든 신제품이 지금의 GPM인 것은 아니다 CY27 → CY28 → CY28까지 생각하는 투자자들 NPO/CPO는 현재 Scale-out, Scale-up 아키텍처에 바로 넣을 수 있는 구조가 아닙니다.