광트랜시버의 목적은 무엇입니까?
Dec 23, 2025|
많은 사람들이 "광 트랜시버"라는 용어에 익숙하지 않을 수 있습니다. 하지만 TikTok을 탐색하거나, 화상 통화를 하거나, 클라우드 저장소에 파일을 저장할 때마다 이 작은 장치는 뒤에서 조용히 작동합니다.
저는 처음에 1G SFP 모듈 작업부터 지금은 400G 및 800G 솔루션을 홍보하기 위해 전 세계를 여행할 때까지 10년 넘게 통신 업계에서 일하면서 업계의 폭발적인 성장을 직접 목격했습니다. 오늘은 광트랜시버가 실제로 어떤 용도로 사용되는지에 대해 이야기하고 전문 용어를 사용하지 않고 간단한 용어로 설명하겠습니다.
먼저 광 트랜시버가 무엇인지 이해합시다
업계에서 일반적으로 "광 모듈"이라고 불리는 광 트랜시버는 본질적으로 신호 변환기입니다.
가정용 라우터, 회사 스위치 및 데이터 센터 서버는 모두 전기 신호로 실행됩니다. 하지만 전기 신호에는 큰 문제가 있습니다.-멀리 이동하지 않습니다. 구리 케이블을 사용하는 경우 10G 신호는 30~50미터만 이동할 수 있으며 신호가 끊어질 때까지 간섭에 매우 취약합니다. 근처에서 모터가 작동해도 문제가 발생할 수 있습니다.
광신호는 다릅니다. 이론적으로 단일-모드 광섬유의 광 신호는 엄청나게 큰 대역폭으로 수백 킬로미터를 이동할 수 있습니다. 인간의 머리카락만큼 얇은 단일 섬유는 수십 테라바이트의 데이터를 동시에 전송할 수 있습니다.
하지만 여기에 문제가 있습니다. 장치는 광 신호를 처리할 수 없습니다.
이것이 바로 "번역기"로서 광학 모듈이 필요한 이유입니다.
보낼 때:전기 신호를 광 신호로 변환하여 광섬유로 보내는 것입니다.
수신 시:광섬유의 광 신호를 기기가 처리할 수 있도록 전기 신호로 다시 변환하는 일은-매우 간단합니다.
데이터 센터 - 광 모듈의 가장 큰 소비자
구체적인 수치부터 시작하겠습니다. 작년에 저는 장베이에 있는 선도적인 클라우드 제공업체의 데이터 센터를 방문할 기회가 있었습니다. 운영 및 유지 관리 직원은 단일 캠퍼스에 500,000개 이상의 광학 모듈이 있으며 다양한 이유로 매달 수백 개를 교체한다고 말했습니다. 창고에는 예비 부품이 작은 산처럼 쌓여 있었다.
그리고 이것은 단지 하나의 캠퍼스였습니다. 몇몇 주요 국내 제조업체의 총 운영량은 천만 개를 가뿐히 넘습니다.
서버 액세스
오늘날 주류 데이터 센터에서는 각 서버에 2개 이상의 25G 또는 100G 네트워크 포트가 장착되어 있으며, 모두 광 모듈이 필요합니다. 40개의 서버를 수용하는 랙에는 해당 서버 레이어에만 80개의 광학 모듈이 필요합니다.
어떤 사람들은 "왜 짧은 거리에만 구리 케이블을 사용하면 안 되나요?"라고 묻습니다.
실제로 DAC(직접 연결 구리 케이블)라는 솔루션이 있는데, 이는 실제로 3미터 이내에서 저렴하고 효과적입니다. 하지만 신호 감쇠가 심해 3미터 이상에서는 작동하지 않습니다. 데이터 센터 케이블 연결은 깔끔하고 깔끔한 경우가 거의 없습니다. 그것은 종종 우여곡절을 포함하며, 5미터 또는 10미터가 매우 일반적입니다. 이러한 경우에는 광학 모듈이 필수적입니다.
Spine-리프 상호 연결 아키텍처
이제 대부분의 괜찮은 데이터 센터는 Spine-Leaf 아키텍처를 사용합니다. 리프 스위치는 서버 액세스를 관리하고 Spine 스위치는 동-서 트래픽 전달을 처리합니다.
리프와 스파인 사이의 거리는 수십 미터에서 수백 미터까지 다양하며 일반적으로 100G 이상이며 주요 제조업체는 이미 400G로 이동하고 있습니다.
2024년 초 LightCounting의 데이터에 따르면 100G 광 모듈은 여전히 데이터 센터 출하량에서 가장 큰 카테고리이지만, 400G는 전년 대비 약 80%- 증가-하는 놀라운 성장세를 보이고 있습니다.
2025년에는 400G가 새로 구축되는 데이터센터의 표준이 될 것이라고 생각합니다.
데이터 센터 상호 연결(DCI)
대기업은 일반적으로 한 도시에 여러 개의 데이터 센터를 보유하고 있으므로{0}}데이터 동기화 및 재해 복구를 위해 고속 상호 연결이 필요합니다.
같은 도시 내 DCI 거리는 일반적으로 10-80km입니다. 이전에는 이 시나리오에 100G LR4 및 ER4가 사용되었지만 현재는 400G ZR이 점점 더 많이 채택되고 있습니다. ZR은 매우 강력한 단일 파장 400G로 80km 이상의 거리에서 작동할 수 있는 코히어런트 광 모듈입니다.
작년에 한 고객은 60km 떨어진 두 데이터 센터 간에 400G 직접 연결을 구축하기를 원했습니다. 처음에는 수백만 위안의 비용이 드는 전통적인 DWDM 장비를 사용할 계획이었습니다. 나중에 그들은 400G ZR 광학 모듈과의 직접 연결로 전환하여 비용을 절반 이상 절감하고 유지 관리를 상당히 단순화했습니다. 이는 기술 발전의 이점을 보여주는 증거입니다.
AI 클러스터 - 최근 가장 핫한 트렌드
지난 2년 동안 대규모{0}}모델이 인기를 얻었으며 클러스터 학습을 위한 네트워크 대역폭 요구 사항은 정말 어마어마합니다.
머신당 8개의 GPU와 400G 이더넷 포트가 장착된 각 GPU를 갖춘 NVIDIA의 DGX H100 서버에는 머신당 8개의 400G 광학 모듈이 필요합니다. 수만 개의 GPU 클러스터를 설정하면 광학 모듈에 천문학적인 비용이 발생합니다.
한 대형 제조사가 800G 광모듈 생산능력 확보를 위해 공급업체에 수억 달러를 선불로 지급했다는 후문이다.
개인적으로 AI에 대한 수요가 너무 빨리 왔고, 광모듈 공급망이 지속적으로 타이트하다고 생각합니다. 가장 직접적인 증거는 올해 몇몇 주요 광모듈 제조업체의 주가가 급등했다는 점이다.
통신 사업자 네트워크는 광 모듈의 전통적인 시장입니다. 데이터 센터만큼 "섹시"하지는 않지만 규모는 안정적입니다.
5G 전송 네트워크
5G 기지국은 AAU, DU, CU 세 가지 레벨로 구분됩니다. 이들 간의 연결을 프런트홀, 미드홀, 백홀이라고 합니다.
프런트홀(AAU~DU)은 일반적으로 거리가 20km를 초과하지 않는 25G 광학 모듈을 사용합니다. 이 세그먼트는 eCPRI 프로토콜을 사용하여 대기 시간 및 동기화에 대한 요구 사항이 매우 높으며 광학 모듈에도 몇 가지 특별한 요구 사항이 있습니다. 작년에 지방 이동통신사와 함께한 5G 프런트홀 프로젝트에서는 광 모듈의 지연 시간 테스트를 매우 엄격하게 실시했습니다. 과도한 지연 시간으로 인해 여러 배치가 반환되었습니다. 통신 프로젝트에서는 품질 관리가 매우 중요합니다.
미드홀 및 백홀은 50G 및 100G를 포함한 더 빠른 속도와 훨씬 더 먼 거리, 잠재적으로 수십 킬로미터에 달하는 광학 모듈을 사용합니다.
실제로 5G 배포의 정점은 지났지만 6G는 사전{2}}연구 단계이므로 나중에 기회가 아직 남아 있습니다.
MAN(Metropolitan Area Network) 및 백본 네트워크
MAN(Metropolitan Area Network)은 주로 도시 내 통신 사업자가 운영하는 네트워크로, 다양한 액세스 트래픽을 모아 백본 네트워크로 전송합니다.
백본 네트워크는{0}}시와 지방에 걸쳐 거의 모든 인터넷 트래픽을 전달하는 장거리 전송 네트워크입니다. 백본 네트워크는 DWDM 시스템을 사용하여 수십 또는 수백 개의 파장을 단일 광섬유에 밀어 넣어야 하며 각 파장은 100G 또는 400G에서 실행됩니다.
이 분야에 사용되는 광 모듈은 기술적으로 가장 진보된 주로 코히어런트(Coherent) 광 모듈이며 가격이 비쌉니다. 단일 모듈의 비용은 쉽게 수만 위안에 이릅니다. 솔직히 백본 네트워크 사업은 이윤폭이 높지만 물량이 적고, 고객 기반도 소수의 통신사로 제한돼 있어 관계가 중요하다.
엔터프라이즈 네트워크 광 모듈 요구 사항
약간 큰 회사에서는 사무실 건물 사이에 광섬유 케이블을 설치해야 합니다. 제가 본 가장 극단적인 예는 자동차 공장 캠퍼스의 네트워크입니다. 공장 면적이 너무 커서 일부 건물은 3~4km 떨어져 있어 10G LR 또는 ER 광학 모듈이 필요합니다.
기업 고객은 일반적으로 가격에 민감합니다.- OEM(Original Equipment Manufacturer) 광학 모듈은 너무 비싸므로 대부분은 타사 호환 모듈을 선택합니다.- 신뢰할 수 있는 공급업체를 찾는 한, 호환 모듈은 일반적으로 문제 없이 작동합니다. 그러나 예외가 있습니다. 일부 대규모 국유-소유 기업과 금융 기관에서는 비용이 2~3배 더 비싸더라도 조달 프로세스에 OEM 모듈을 사용해야 합니다. 규정 준수 요구 사항이 있습니다. 그 주위에는 방법이 없습니다.
기업 데이터 센터에서는 서버와 저장 장치를 상호 연결하기 위해 광학 모듈도 필요합니다.
스토리지 네트워크에는 파이버 채널(FC)과 이더넷이라는 두 가지 주요 시스템이 있습니다. FC는 오래된 프로토콜이지만 안정성과 신뢰성으로 인해 여전히 금융, 의료 등의 산업에서 널리 사용되고 있습니다.
FC 광 모듈에는 8G, 16G, 32G FC라는 자체 사양이 있으며 이더넷 광 모듈과 호환해서 사용할 수 없습니다. 최근에는 이더넷을 사용하여 스토리지 트래픽을 전송하는 NVMe{4}}oF 프로토콜이 인기를 얻었으며 FC의 시장 점유율은 점차 줄어들고 있습니다. 그러나 기존 시장이 너무 크기 때문에 이 과정은 매우 느릴 것입니다.
광 모듈의 기타 응용 분야
공장 환경은 일반 광학 모듈이 견딜 수 없는 높은 수준의 전자기 간섭과 급격한 온도 변동으로 인해 가혹합니다. 산업용-등급 광학 모듈에는 -40도 ~ +85도의 작동 온도 범위와 진동 및 충격 저항이 필요합니다. 비용은 일반 광모듈에 비해 상당히 높지만 산업 고객은 추가 비용을 걱정하지 않습니다. 그들은 안정성을 우선시합니다.
제철소 프로젝트에 참여하는 한 친구는 용광로 근처의 네트워크 장비에 일반 스위치를 사용할 수 없다고 말했습니다. 산업용{0}}광학 모듈이 포함된 산업용-장비를 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 네트워크가 과열되어 충돌할 수 있습니다.
TV 방송국도 광학 모듈을 사용하여 비디오 신호를 내부적으로 전송하지만 프로토콜은 약간 다릅니다. Fiber over SDI입니다.
4K 및 8K 초-고화질- 신호는 대역폭이 매우 크며 압축으로 인해 지연 시간이 발생하여 라이브 방송에 허용되지 않습니다. 따라서 방송 산업에서는 비압축 전송을 사용하므로 광 모듈의 대역폭에 대한 요구가 매우 높습니다.
군용 광학 모듈은 다양한 경화와 인증이 필요한 완전히 다른 세상이고, 가격도 전혀 다른 리그에 속합니다.-엄청나게 비쌉니다. 구체적인 세부 사항을 공개하기는 쉽지 않지만, 한마디로 기술 장벽이 매우 높고 이 분야에 진입할 수 있는 플레이어가 많지 않습니다.
광학 모듈을 선택하는 방법은 무엇입니까?
수많은 용도에 대해 논의했는데, 실제 작업에서 광모듈을 어떻게 선택하시나요?
SR: 100m 이내에서는 다중 모드 광섬유를 사용합니다.
DR: 500미터, 단일-모드 광섬유
FR: 2km, 단일-모드 광섬유
LR: 10km, 단일-모드 광섬유
응급실: 40km
ZR: 80km 이상.
광모듈을 선택할 때 여유를 두십시오. 예를 들어, 측정된 거리가 800미터인 경우 다음을 선택합니다.
DR(500미터 사양)만으로는 충분하지 않습니다. FR을 사용해야 합니다.
다중 모드 광 모듈은 다중 모드 광섬유에만 사용할 수 있고, 단일{0}}모드 광학 모듈은 단일-모드 광섬유에만 사용할 수 있습니다. 잘못된 유형을 선택하면 모듈이 켜지지 않습니다.
다중 모드 광섬유에는 OM1, OM2, OM3, OM4 및 OM5 등 여러 등급이 있습니다. 등급이 높을수록 지원 거리가 길어집니다. 현재는 OM3, OM4가 주류입니다. 싱글-모드 광섬유는 기본적으로 G.652이므로 모델에 대해 걱정할 필요가 없습니다.
광학 모듈에는 MSA 표준이 있지만 다양한 장비 제조업체는 여전히 다양한 방법을 구현하므로 모든 모듈이 반드시 호환되는 것은 아닙니다. Cisco 및 Huawei 장비는 타사 광학 모듈에 대해 더 많은 제한을 두고 있으며 일부는 인식을 위해 명령줄 입력이-필요합니다. Arista와 Mellanox는 상대적으로 더 개방적입니다. 안전을 확보하려면 공급업체에 대상 장치에서 테스트했는지 문의하세요. 주요 호환 광 모듈 제조업체에는 일반적으로 호환성 목록이 있습니다.
고속-광 모듈은 점점 더 많은 전력을 소비하고 있습니다. 400G DR4 모듈은 8~10W를 소비하는 반면, 400G ZR 모듈은 15~20W에 도달할 수 있습니다.
모든 광학 모듈을 스위치에 설치하면 총 전력 소비량이 수백 와트에 이를 수 있어 열 방출이 어려워집니다. 데이터 센터의 냉각 시스템에 과부하가 걸리지 않도록 설계 시 이를 고려하는 것을 잊지 마십시오.
800G 모듈은 현재 수요가 높으며 일부 모델의 배송 기간은 3~4개월입니다. 프로젝트 일정이 빡빡한 경우 사전에 공급품을 확보하는 것이 필수적입니다.
광학 모듈 문제 해결
가장 간단한 것부터 시작하십시오. 광학 모듈이 안전하게 연결되어 있습니까? 광섬유 케이블이 올바르게 연결되어 있습니까? 웃지 마십시오. 실제로 어떤 사람들은 광섬유 케이블을 연결할 때 "딸깍" 소리가 들리지 않고 올바르게 연결되어 있다고 생각하지 않습니다. 그런 다음 광섬유 극성을 확인하십시오. 듀얼-광섬유 연결의 경우 송신기(Tx)가 수신기(Rx)에 연결되어야 합니다. 반대로 연결하면 불이 켜지는 것을 방지할 수 있습니다. 그래도 작동하지 않으면 광 파워 미터를 사용하여 송신 및 수신 전력을 측정하여 광 모듈 중 하나에 결함이 있는지 확인하십시오.
이 상황은 더 복잡하며 다양한 원인이 있을 수 있습니다.
수신된 광 전력이 부족함(광섬유 손실이 높음, 커넥터가 더러움)
광섬유의 과도한 굽힘(특히 단일-모드 광섬유, 굽힘 반경이 너무 작으면 빛 누출이 발생함)
광모듈 자체의 문제
포트에 문제가 있습니다
링크를 추적하여 광섬유의 어느 부분에 결함이 있는지 확인하십시오. 그래도 문제를 찾을 수 없으면 제거 프로세스를 사용하여 광 모듈, 광섬유 또는 포트를 교체해 보세요-.
몇 가지 기술 동향에 대해 이야기해 보겠습니다.
800G 및 1.6T:
현재는 400G가 주류이고, 800G는 이미 양산이 이뤄지고 있다. 2024년에는 800G 광모듈 출하량이 200만~300만개에 달했다.
1.6T도 개발 중이며, 2025년부터 소규모-배치 출하가 시작되었습니다. 속도 개선이 엄청나게 빠릅니다.
실리콘 포토닉스는 수년 동안 과장되어 왔습니다.
솔직히 저는 개인적으로 이 제품이 과대-마케팅되었다고 생각합니다. 이론적으로 실리콘 포토닉스는 비용을 절감하고 집적도를 높일 수 있지만, 실제 양산에서는 수율 문제가 완전히 해결되지 않았다. 더욱이, 실리콘- 기반 재료는 레이저를 만드는 데 사용할 수 없습니다. 여전히 III{4}}V 그룹 재료와 혼합 및 통합되어야 합니다.
물론 이것은 단지 내 의견일 뿐이다. 업계의 많은 사람들이 동의하지 않습니다. Intel과 Cisco는 실리콘 포토닉스를 적극적으로 홍보하고 있는데, 그 이유가 분명합니다.
이 개념은 더욱 급진적입니다. 즉, 광학 엔진과 스위칭 칩을 함께 직접 패키지화하는 것입니다. 장점은 전력 소비가 크게 감소하고 대역폭 밀도가 증가한다는 것입니다. 단점은 광학 모듈을 개별적으로 교체할 수 없다는 것입니다. 하나라도 실패하면 전체 보드를 교체해야 할 수도 있습니다.
구글, 메타 등 주요 기업에서는 CPO 홍보를 대대적으로 추진하고 있으며, 실제 도입은 2025년이나 2026년이 될 것으로 예상된다. 하지만 주류로 자리잡을지는 아직 불확실하다. 유지보수 동료들은 CPO를 두려워합니다. 실패하면 어떻게 교체합니까? 전체 시스템을 폐기해야 합니까?
마침내
핵심 아이디어는 간단합니다. 광 트랜시버는 매우 다양한 응용 분야를 갖춘 현대 통신 네트워크의 초석입니다.
가정용 광대역 ONU부터 통신 사업자의 백본 네트워크까지; 기업 사무실 네트워크에서 대규모 데이터 센터까지; 5G 기지국부터 AI 훈련 클러스터까지-광 모듈은 어디에나 있습니다.
이 산업은 화려하지도 않고, 칩 산업만큼 기술적 장벽도 위협적이지는 않지만, 꾸준하고 지속적인 성장이 강점이다. AI 물결은 업계에 큰 활력을 불어넣었습니다. 네트워크 엔지니어, 데이터 센터 운영 엔지니어 또는 단순히 통신 산업에 관심이 있는 사람이라면 시간을 들여 광 모듈에 대해 배우는 것이 확실히 가치가 있습니다. 이 분야에서 오랫동안 일할수록 이 점에 대해 더 감사하게 될 것입니다.