대만과 중국에서 마이크로 발광다이오드(LED)를 활용해 데이터를 전송하는 실리콘 포토닉스(광반도체) 생태계 구축 경쟁이 치열하게 전개되고 있어 주목된다. 실리콘 포토닉스는 인공지능(AI) 발전으로 데이터 전송 병목을 해결할 차세대 기술로 꼽히고 있다.
대만 마이크로 LED 소자 제조사인 플레이나이트라이드는 최근 광학엔진 및 광 집적회로(IC) 설계 업체인 브릴링크과 전략적 협력관계를 맺고 녹색 마이크로 LED 기반 '차세대 어레이 기반 광연결 솔루션'을 개발한다고 발표했다.
중국 디스플레이 최대 업체인 BOE의 자회사 BOE화찬도 칩 설계 전문 신샹마이크로와 함께 '칩 제조+드라이버 디자인'의 수직 계열화를 구축하는 것을 골자로 전략적 협력관계를 맺었다. BOE 화찬은 6인치 웨이퍼 기반 마이크로 LED 칩 양산라인을 갖춘 업체로, 이를 활용해 광 전송 특화 마이크로 LED의 가격 경쟁력을 끌어올릴 계획이다.
대만과 중국이 이 기술의 본격 적용에 앞서 강점이 있는 마이크로 LED 칩(소자) 제조기업을 중심으로 기술 생태계를 구축하는 것로 풀이된다.
실리콘 포토닉스는 회로 안에서 전기신호 대신 빛을 매개로 사용하는 기술이다. 예를 들어 그래픽처리장치(GPU)와 고대역폭 메모리(HBM)를 연결할 때 현재는 구리 배선을 이용하는데 이를 광전송으로 바꾸는 것이다.
광전송 기술 중에서 마이크로 LED 광원이 주목받고 있다. 통상 광전송에는 레이저 광원을 썼지만 전력 소모와 비용에서 마이크로 LED가 강점이 있어서다. AI 반도체에 필요한 광통신 연결 거리는 수 센티미터(㎝)에 불과해 저전력·저비용의 마이크로 LED 활용도가 높다.
마이크로 LED 광전송 기술은 아직 연구단계로, 미국 아비세나가 주도하고 있다. 국내에서는 삼성전자와 SK하이닉스가 아비세나에 투자했고, 대만 TSMC도 지난해 4월 아비세나와 기술협력 파트너십을 맺었다.
다만 국내에서는 마이크로 LED 칩 제조사가 없어 다른 전략이 불가피하다. 지난해 7월 마이크로 LED 대량 전사 기술을 보유한 엘씨스퀘어와 광 수신용 센서 기술을 갖춘 시지트로닉스가 실리콘 포토닉스용 광전송 모듈을 공동개발하겠다고 발표한 바 있다. 이처럼 국내 기술로 할 수 있는 범위에서 우리도 기술 생태계 구축을 준비해야 한다는 목소리가 나온다.
한 업계 관계자는 “마이크로 LED를 실리콘 포토닉스에 사용하려면 LED 소자, 전사, 포토센서, 통신 특화 반도체 집적회로(IC) 설계, 파운드리 등이 필요하다”며 “부족한 반도체 설계 역량을 끌어올린다거나 국내에서 강점이 있는 기반기술을 토대로 경쟁력을 확보해야 할 것”이라고 말했다.
김영호 기자 lloydmind@etnews.com
