LPO란? 1.6T AI 광통신에서 DSP를 빼려는 이유

800G와 1.6T Optical Module은 매우 빠른 Signal을 안정적으로 전달하기 위해 DSP를 사용합니다. DSP는 약해지고 왜곡된 Signal을 Equalize하고 Clock과 Data를 복원해 Module과 Host 사이의 Link Margin을 크게 높여줍니다. Multi-vendor Data Center에서 Pluggable Optics가 안정적으로 동작할 수 있었던 중요한 이유 중 하나입니다.

그런데 AI Network에서는 다른 문제가 생겼습니다. Switch 한 대에 수십 개의 800G·1.6T Module이 들어가고 Data Center 전체에는 수천·수만 개 Module이 설치됩니다. Module마다 DSP가 몇 W에서 수십 W의 Power를 소비한다면 Network 전체의 Power가 상당해질 수 있습니다.

LPO(Linear Pluggable Optics): Optical Module 내부의 고전력 Retimer·DSP 기능을 줄이거나 제거하고 Host Switch ASIC이나 NIC의 SerDes Equalization 능력을 더 많이 이용하는 Pluggable Optical Architecture입니다.

LPO의 핵심은 DSP가 불필요한 기술이라는 뜻이 아닙니다. Signal Processing을 Module에서 Host ASIC 쪽으로 재배치해 Power와 Latency를 줄일 수 있는가가 핵심입니다.

먼저 Retimed Optics와 비교하면

구분	Retimed Pluggable	LPO
Module Retimer DSP	있음	크게 줄이거나 없음
Equalization	Module DSP가 적극 처리	Host SerDes와 Linear Analog에 더 의존
Power	상대적으로 높음	낮출 가능성
Latency	DSP Processing 포함	더 낮게 설계 가능
Link Margin	넓게 확보하기 쉬움	Host·Channel Quality 요구가 더 높음
Multi-vendor Interop	성숙	더 까다로울 수 있음
Serviceability	Pluggable	Pluggable 유지

LPO가 CPO와 다른 중요한 점은 기존 Pluggable Form Factor를 유지한다는 것입니다. Module을 Front-panel에서 교체할 수 있다는 운영상 장점을 그대로 가져가려 합니다.

Optical DSP는 실제로 무엇을 하나요?

고속 Electrical Signal은 PCB와 Connector를 지나면서 주파수별 Loss가 다르게 발생하고 Waveform이 찌그러집니다. Optical Channel과 Receiver에서도 Noise와 Distortion이 추가됩니다.

Retimer DSP는 ADC·DAC와 Digital Equalizer, CDR, FFE·DFE 같은 Signal Processing을 이용해 Data를 다시 깨끗하게 복원합니다. Transmit Side에서 Signal을 최적화하고 Receive Side에서 Channel Distortion을 보정합니다.

장점은 Link Margin과 Interoperability가 높다는 것입니다. Host ASIC과 Module Vendor가 달라도 DSP가 중간에서 Signal을 다시 정리해줍니다.

단점은 Power, Cost와 Latency입니다.

왜 1.6T에서 DSP Power가 더 부담될까요?

1.6T Module은 여러 개의 200G-class Lane을 동시에 처리합니다. DSP가 처리해야 하는 Sample Rate와 Analog Bandwidth가 증가하고 SerDes Logic도 더 복잡해집니다.

Module 하나의 Power가 몇 W 늘어나는 것은 작아 보일 수 있습니다. 하지만 102.4T Switch에 1.6T Port 64개가 있다고 생각하면 Module Power 차이는 Switch System 전체에서 수백 W가 될 수 있습니다.

AI Rack은 GPU가 이미 매우 많은 Power를 사용합니다. Network에서 절약한 Power만큼 GPU를 더 설치하거나 Cooling 부담을 낮출 수 있기 때문에 Optics Power per Bit가 직접적인 AI Factory 경제성으로 연결됩니다.

LPO에서는 Signal을 누가 복구하나요?

LPO는 Module의 Digital Retimer를 제거하는 대신 Switch ASIC이나 NIC의 Host SerDes가 End-to-end Channel을 더 많이 책임집니다.

Transmit에서는 Host SerDes가 Pre-emphasis와 Equalization을 조정해 Linear Driver와 Optical Modulator까지 Signal을 보냅니다. Receive에서는 Photodetector와 TIA·Linear Amplifier가 Analog Signal을 Host SerDes로 전달하고 Host가 Equalization과 CDR을 수행합니다.

Module이 완전히 Passive한 것은 아닙니다. TIA(Transimpedance Amplifier), Laser Driver, Modulator와 Control Circuit은 여전히 필요합니다. “DSP를 뺀다”는 것은 Digital Retiming Stage를 줄인다는 의미입니다.

Linear라는 말은 무엇을 의미할까요?

Linear Optical Module은 입력 Electrical Signal의 Analog 특성을 가능한 한 유지하면서 Optical Modulator를 구동하고, Receiver Signal도 Linear하게 Host에 전달합니다.

중간에서 Data를 완전히 Decode하고 새로운 Digital Signal로 Re-time하지 않기 때문에 End-to-end Link 전체를 하나의 Channel로 봐야 합니다.

이 때문에 Host SerDes, PCB Trace, Connector, Module Analog Component와 Optical Channel의 품질이 모두 중요합니다. 한 Component Margin이 나쁘면 DSP가 없는 LPO에서는 보정여유가 작아질 수 있습니다.

왜 Host SerDes가 중요해질까요?

LPO가 성장하면 Switch ASIC의 SerDes가 단순 Chip-to-module Electrical Link만 보는 것이 아니라 Module과 Optical Channel까지 포함한 더 긴 End-to-end Channel을 처리해야 합니다.

따라서 SerDes의 Equalization Capability와 Calibration, Telemetry가 매우 중요합니다. Broadcom처럼 Switch ASIC과 SerDes를 함께 설계하는 업체가 LPO에서 System-level Optimization을 할 수 있는 이유입니다.

즉 LPO는 Optical Module DSP Power를 줄이지만 Value 일부를 Host Switch ASIC의 더 강한 SerDes로 이동시킬 수 있습니다.

OIF의 224G Linear Interface가 왜 중요할까요?

LPO가 특정 Switch와 특정 Module Vendor 조합에서만 동작한다면 Open Data Center에서 확대되기 어렵습니다. Host와 Module 사이 Signal Quality와 Electrical Budget을 표준화해야 합니다.

OIF는 CEI-224G-Linear Project를 통해 224G PAM4에서 Full Linear Optical Module, LPO, CPO와 NPO를 지원할 Electrical Interface를 개발하고 있습니다.

목표는 224G급 Link에서 낮은 Power와 Cost, Latency를 유지하면서 Multi-vendor Interoperability를 높이는 것입니다.

1.6T Generation에서 LPO Adoption을 판단할 때 224G Linear Standard와 실제 Interop Demo가 중요한 이유입니다.

LPO가 가장 잘 맞는 거리는 어디일까요?

LPO는 일반적으로 Short-reach Data Center Link에 더 적합합니다. 거리가 짧을수록 Optical Channel Loss와 Dispersion이 작고 Host SerDes가 End-to-end Signal을 처리하기 쉽습니다.

장거리 Link에서는 Channel Variation이 커지고 Strong DSP가 제공하는 Margin과 Error Correction의 가치가 커집니다.

따라서 모든 Optical Module이 LPO로 전환되기보다 Rack-to-rack Short Reach, Controlled AI Fabric에서 먼저 확대되고 Long Reach는 Retimed DSP가 계속 강할 가능성이 높습니다.

LPO와 CPO는 같은 문제를 다른 방식으로 해결합니다

둘 다 AI Optics Power를 줄이려는 기술입니다.

LPO는 Front-panel Pluggable Module을 유지하면서 DSP를 줄입니다. 기존 Serviceability와 Form Factor Ecosystem을 유지할 수 있다는 장점이 있습니다.

CPO는 Optical Engine을 Switch ASIC 가까이 가져가 Electrical Channel 자체를 짧게 만듭니다. Power Reduction Potential은 더 클 수 있지만 Package Yield, Laser, Fiber Coupling과 Serviceability가 더 어렵습니다.

따라서 LPO와 CPO는 “누가 이기느냐”보다 어떤 거리와 Port Density에서 각각 경제성이 있느냐의 문제입니다.

LRO와 TRO 같은 중간 Architecture도 등장합니다

시장은 Full DSP와 Full Linear 두 가지로만 나뉘지 않습니다.

LRO(Linear Receive Optics)나 TRO(Transmit-Retimed Optics)처럼 송신 또는 수신 한쪽에는 Retiming을 유지하고 다른 쪽은 Linear하게 구성하는 Hybrid 방식이 있습니다.

이런 구조는 DSP를 완전히 제거했을 때의 Link Margin 문제를 줄이면서 Power를 절감하려는 절충안입니다.

2026년 Optical Vendor들이 다양한 Retimed·Half-retimed·Linear Architecture를 동시에 개발하는 것은 아직 최적의 Power와 Reliability 균형점이 시장에서 결정되는 과정임을 보여줍니다.

왜 Multi-vendor Interoperability가 어려울까요?

Retimed Module은 Module이 Electrical Signal을 내부에서 다시 복구하기 때문에 Host와 Optical Channel 사이가 상대적으로 분리됩니다.

LPO에서는 Host SerDes와 Module이 하나의 Analog Link처럼 동작합니다. Switch ASIC A의 SerDes 특성과 Module B의 TIA·Driver가 잘 맞아야 하고 Temperature·Process Variation에서도 Margin이 유지돼야 합니다.

이 때문에 Hyperscaler가 Vendor Combination을 직접 Qualification하고 Tuning할 가능성이 큽니다. Open Standard가 발전하더라도 초기에는 Controlled Ecosystem에서 먼저 Adoption이 이루어질 수 있습니다.

Temperature가 LPO에 더 민감할 수 있습니다

Analog Component의 Gain과 Noise, Modulator 특성은 Temperature에 따라 변할 수 있습니다. Retimed DSP가 있으면 일정 부분 Digital Compensation이 가능하지만 LPO는 Analog Margin에 더 의존합니다.

AI Switch Front-panel은 고밀도 800G·1.6T Module이 많은 Heat를 발생시키는 환경입니다. Module Thermal Design과 Host SerDes Calibration이 중요합니다.

LPO가 Power를 줄이면 Thermal에는 도움이 되지만 낮은 Power를 얻기 위해 더 정밀한 Analog System Design이 필요합니다.

Reliability가 나쁘면 Power 절감이 의미가 없습니다

AI Training Job은 장시간 수천 GPU를 묶어 수행될 수 있습니다. Optical Link 하나가 자주 Flap하거나 BER Margin이 불안정하면 Job Performance가 크게 떨어질 수 있습니다.

LPO의 성공은 Module Power가 몇 W 낮다는 Benchmark보다 Field Reliability와 Link Uptime이 Retimed Optics에 충분히 가까운지에 달려 있습니다.

따라서 Hyperscaler Qualification, Real-world BER, Temperature Margin과 Multi-vendor Interop가 중요한 Commercial Signal입니다.

LPO가 성장하면 DSP 업체는 불리할까요?

일부 Short-reach Port가 Full Retimed에서 LPO로 바뀐다면 Module당 Retimer DSP Content는 감소할 수 있습니다.

하지만 Network Speed가 800G에서 1.6T, 이후 3.2T로 올라가면서 전체 Optical Bandwidth와 Module 수가 증가할 수 있습니다. Long Reach와 고신뢰 Link에서는 DSP가 계속 필요합니다.

또 LPO는 TIA, Laser Driver, Silicon Photonics와 고성능 Host SerDes의 중요성을 높입니다. Value가 사라지는 것이 아니라 Optical Module 내부의 Value Distribution이 이동할 수 있습니다.

주요 기업은 어느 Layer에 있나요?

Broadcom은 Switch ASIC, SerDes, Optical DSP와 Silicon Photonics를 함께 보유해 Retimed와 Linear Architecture 양쪽에 노출됩니다.

Marvell은 1.6T DSP와 TIA·Laser Driver, Silicon Photonics Light Engine을 제공하며 LPO와 Retimed Solution을 함께 개발합니다.

Credo는 LPO와 LRO 같은 Low-power Optical Architecture, DSP와 SerDes Connectivity를 확대하고 있습니다.

Hyperscaler는 단순 구매자가 아니라 Link Budget과 Qualification, Switch+Module Co-design을 결정하는 중요한 Architect 역할을 합니다.

투자 관점에서 무엇을 봐야 할까요?

첫 번째는 LPO Adoption Rate입니다. Demo가 아니라 실제 800G·1.6T Production Port에서 얼마나 쓰이는지 확인해야 합니다.

두 번째는 224G Linear Standard와 Interoperability입니다. Multi-vendor 환경에서 안정적으로 동작할수록 시장이 넓어질 수 있습니다.

세 번째는 Power Saving 대비 BER·Reliability입니다. 몇 W 절감보다 Link Flap과 Retransmission이 GPU Goodput에 미치는 영향이 더 중요할 수 있습니다.

네 번째는 Architecture Mix입니다. Full DSP, LPO, LRO·TRO와 CPO가 어떤 Reach에서 자리 잡는지가 DSP와 Analog·Photonics Revenue Distribution을 바꿉니다.

리스크는 무엇일까요?

Host SerDes 품질에 대한 의존도가 높아 특정 Switch ASIC과 Module 조합에 Lock-in될 수 있습니다. 이 경우 “Open Pluggable”이라는 LPO의 장점이 약해질 수 있습니다.

또 224G·차세대 SerDes Channel Margin이 예상보다 나쁘면 Full DSP가 제공하는 Reliability가 더 높은 가치를 가질 수 있습니다.

CPO가 빠르게 성숙해 Switch Front-panel Architecture 자체가 바뀌면 LPO가 예상보다 짧은 Transition Technology가 될 가능성도 있습니다.

따라서 LPO를 CPO의 완전한 대안이나 DSP의 종말로 보는 것은 과도합니다.

핵심 정리

질문	답
LPO란?	Module의 Retimer DSP를 줄이고 Host SerDes가 End-to-end Equalization을 더 많이 담당하는 Pluggable Optics입니다
왜 등장했나요?	800G·1.6T Module DSP의 Power와 Latency를 낮추기 위해서입니다
장점은?	Pluggable Serviceability를 유지하면서 Power per Bit를 낮출 가능성이 있습니다
단점은?	Link Margin, Temperature Variation과 Multi-vendor Interoperability가 더 어렵습니다
CPO와 차이는?	LPO는 Optics 위치를 유지하고 DSP를 줄이며, CPO는 Optical Engine을 ASIC 가까이 이동시킵니다
224G Linear가 왜 중요한가요?	1.6T LPO에서 Host와 Module 사이의 공통 Electrical Interface를 만드는 기반입니다
투자포인트는?	LPO Volume, 224G Interop, Power·Reliability Trade-off와 Retimed·CPO Mix입니다

LPO의 핵심은 DSP가 나쁜 기술이라서 없애는 데 있지 않습니다. DSP가 제공하던 Signal Processing을 어디에서 처리하는 것이 AI Network 전체의 Power와 Latency에 가장 유리한지 다시 설계하는 것입니다.

AI Network가 1.6T와 그 이상으로 올라갈수록 Optics Architecture는 하나로 통일되기보다 Full Retimed, Linear, Hybrid와 CPO가 거리와 Reliability 요구에 따라 나뉠 가능성이 높습니다. LPO는 그 가운데 Pluggable의 운영 장점을 유지하면서 Power를 줄이려는 중요한 선택지입니다.