|
시장보고서
상품코드
2007838
광집적 컴퓨팅 시장 예측(-2034년) : 통합 유형, 구성요소, 재료 플랫폼, 컴퓨팅 아키텍처, 파장 범위, 용도, 최종사용자, 지역별 세계 분석Photonic Integrated Computing Market Forecasts to 2034 - Global Analysis By Integration Type, Component, Material Platform, Computing Architecture, Wavelength Range, Application, End User, and By Geography |
||||||
Stratistics MRC에 따르면 세계의 광집적 컴퓨팅 시장은 2026년에 13억 달러 규모에 달하고, 예측 기간 동안 CAGR 21.5%로 성장하여 2034년까지 63억 달러에 달할 것으로 전망됩니다.
광집적 컴퓨팅은 데이터 처리 및 전송에 전자가 아닌 빛을 이용함으로써 기존 전자 장비에 비해 초광대역폭, 저지연 및 극적인 에너지 절감을 실현합니다. 이 시스템은 레이저, 변조기, 검출기 등 광학 부품을 단일 칩에 통합하여 고속 데이터 통신, 고급 센싱 및 AI 가속기 애플리케이션을 가능하게 합니다. 데이터센터 수요, 자율 시스템, 차세대 컴퓨팅 아키텍처가 광 솔루션에 대한 의존도를 높이고 있기 때문에 이 시장은 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.
AI 및 데이터센터의 대역폭 수요 급증으로 인한 대역폭 수요 급증
인공지능(AI) 워크로드와 하이퍼스케일 데이터센터의 폭발적인 성장으로 인해 기존의 구리선 기반 솔루션으로는 충족할 수 없는 더 빠르고 에너지 효율적인 상호연결에 대한 긴급한 요구가 발생하고 있습니다. 광집적회로는 적은 전력으로 테라비트 규모의 데이터 전송을 가능하게 하여 컴퓨팅 집약적 환경의 병목현상을 직접적으로 해결합니다. AI 모델의 크기가 몇 달마다 두 배로 늘어나는 가운데, 광 I/O의 경제적, 기술적 이점은 무시할 수 없는 수준이며, 전 세계 클라우드 제공업체, 반도체 제조업체 및 고성능 컴퓨팅 시설에서 광 I/O의 보급이 가속화되고 있습니다.
제조의 복잡성과 높은 비용
광 집적회로의 제조에는 특수 파운드리, 화합물 반도체 재료 및 정밀한 패키징 기술이 필요하며, 이는 표준 CMOS 전자 장비에 비해 여전히 상당히 높은 비용이 소요됩니다. 표준화된 설계 툴과 공정 설계 키트(PDK)의 부족은 개발 비용을 더욱 증가시키고, 신제품 출시 기간을 연장시키고 있습니다. 레이저와 실리콘 포토닉스의 하이브리드 통합에 따른 수율 문제는 추가적인 비용 요인으로 작용하여 자금력이 있는 기존 기업의 접근을 제한하는 한편, 시장 다변화를 가속화할 수 있는 소규모 혁신가들의 진입을 지연시키고 있습니다.
코패키지형 광학에서 CMOS 전자장치와의 통합
코패키지 광학에서 포토닉스와 기존 CMOS 전자공학의 융합은 비용과 복잡성의 장벽을 극복할 수 있는 획기적인 기회를 제공합니다. 광학 엔진과 스위칭용 실리콘을 같은 기판에 직접 결합함으로써 제조업체는 패키징을 간소화하고 전력 효율을 향상시키며 기존 반도체 인프라를 활용하여 규모의 경제를 실현할 수 있습니다. 주요 칩 제조업체들은 이러한 접근 방식에 많은 투자를 하고 있으며, 주류 서버 아키텍처, 통신 장비, 엣지 컴퓨팅 노드에 배치할 수 있는 비용 경쟁력 있는 포토닉 컴퓨팅 솔루션에 대한 명확한 경로를 구축하고 있습니다.
첨단 전자 상호연결 기술과의 경쟁
저전압 차동 신호 전송, 구리 기반 액티브 케이블 등 전기 신호 전송 기술의 지속적인 혁신으로 인해 현재 포토닉 솔루션에 유리한 성능 차이가 줄어들 수 있습니다. 니어패키지 옵틱과 첨단 이퀄라이제이션 기술과 같은 신기술로 인해 광기술 없이는 불가능하다고 여겨졌던 거리와 데이터 전송 속도를 전기적 링크를 통해 실현할 수 있게 되었습니다. 이러한 전자적 대안이 비용과 집적화의 이점을 유지하면서 충분한 성능 향상을 가져온다면, 특히 비용에 민감한 시장 부문에서 광집적 컴퓨팅의 보급이 늦어질 수 있습니다.
팬데믹은 디지털 전환을 가속화하고 클라우드 서비스, 스트리밍, 원격 협업에 대한 수요를 증가시켰습니다. 그 결과, 데이터센터의 대역폭과 전력 예산에 대한 압력이 더욱 증가했습니다. 공급망의 혼란으로 인해 광학 부품의 공급이 일시적으로 중단되었지만, 전반적인 영향은 긍정적이었습니다. 기업 및 하이퍼스케일러들은 광 인터커넥트를 우선시하는 인프라 업그레이드를 서둘러 진행했습니다. 또한, 이번 위기는 내결함성 및 저지연 네트워크의 중요성을 강조하고, 광집적 컴퓨팅 시장의 모멘텀을 지속하기 위한 장기적인 투자 약속을 촉구했습니다.
하이브리드 통합 부문은 예측 기간 동안 가장 큰 규모가 될 것으로 예상됩니다.
하이브리드 통합 부문은 예측 기간 동안 가장 큰 규모가 될 것으로 예상됩니다. 하이브리드 통합은 발광용 III-V족 반도체, 수동 회로용 실리콘 등 서로 다른 재료 플랫폼의 우수한 특성을 결합하여 기존 제조 공정을 활용하면서도 높은 성능을 구현할 수 있습니다. 이 접근 방식을 통해 레이저, 변조기, 검출기를 조립하기 전에 개별적으로 최적화할 수 있어 모놀리식 방식에 비해 우수한 광효율과 신뢰성을 구현할 수 있습니다. 이러한 유연성은 신속한 프로토타이핑과 이기종 시스템 설계를 가능하게 하며, 하이브리드 통합은 통신, 데이터센터 및 신흥 컴퓨팅 애플리케이션의 복잡한 광집적회로에 최적의 선택이 될 수 있습니다.
예측 기간 동안 광 인터커넥트 분야가 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다.
광 인터커넥트 부문은 예측 기간 동안 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 광 인터커넥트는 칩, 기판, 시스템 간의 기존 전기적 연결을 고속 광학적 연결로 대체하여 대역폭 밀도와 에너지 효율을 획기적으로 향상시킵니다. 컴퓨팅 노드의 분산화가 진행되고 메모리 풀이 확장됨에 따라, 초저지연 및 확장 가능한 인터커넥트 솔루션에 대한 수요는 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 포토닉 인터커넥트는 AI 클러스터 및 고성능 컴퓨팅에 필수적인 칩렛 기반 프로세서 및 랙스케일 컴퓨팅과 같은 아키텍처를 가능하게 합니다. 차세대 시스템 설계에 있어 이러한 기초적인 역할이 그 괄목할만한 성장 궤적을 뒷받침하고 있습니다.
예측 기간 동안 북미는 주요 기술 기업 및 주요 반도체 파운더리의 존재와 정부의 꾸준한 연구 자금 투입에 힘입어 가장 큰 시장 점유율을 유지할 것으로 예상됩니다. 미국에는 광집적회로 스타트업, 전통 있는 팹리스 설계 회사, 그리고 광 인터커넥트 솔루션의 초기 도입자인 하이퍼스케일 데이터센터 사업자가 밀집된 생태계가 존재합니다. '내셔널 포토닉스 이니셔티브'와 같은 프로그램을 통한 산학협력의 노력은 상용화를 가속화하고, 예측 기간 동안 이 지역의 기술적 우위를 유지할 수 있을 것입니다.
예측 기간 동안 아시아태평양은 반도체 제조 인프라에 대한 막대한 투자와 중국, 일본, 한국의 데이터센터의 급속한 확장에 힘입어 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 첨단 패키징 및 포토닉스 분야의 자급자족을 위한 정부 주도의 노력은 이 지역의 소비자 전자 및 통신 장비 분야에서의 우위와 결합하여 기술 도입에 유리한 환경을 조성하고 있습니다. 국내 클라우드 서비스 제공업체들이 AI 기능을 확대함에 따라, 포토닉 통합 컴퓨팅 솔루션에 대한 수요는 다른 지역보다 빠른 속도로 성장할 것입니다.
According to Stratistics MRC, the Global Photonic Integrated Computing Market is accounted for $1.3 billion in 2026 and is expected to reach $6.3 billion by 2034 growing at a CAGR of 21.5% during the forecast period. Photonic integrated computing leverages light rather than electrons to process and transmit data, delivering ultra-high bandwidth, low latency, and dramatically reduced energy consumption compared to conventional electronics. These systems integrate optical components such as lasers, modulators, and detectors onto a single chip, enabling high-speed data communication, advanced sensing, and AI accelerator applications. The market is poised for rapid expansion as data-center demands, autonomous systems, and next-generation computing architectures increasingly rely on photonic solutions.
Soaring bandwidth demands from AI and data centers
The explosive growth of artificial intelligence workloads and hyperscale data centers is creating an urgent need for faster, more energy-efficient interconnects that traditional copper-based solutions cannot satisfy. Photonic integrated circuits enable terabit-scale data movement with a fraction of the power, directly addressing the bottleneck in compute-intensive environments. As AI model sizes double every few months, the economic and technical advantages of optical I/O become impossible to ignore, driving widespread adoption across cloud providers, semiconductor manufacturers, and high-performance computing facilities globally.
High manufacturing complexity and cost
Fabricating photonic integrated circuits requires specialized foundries, compound semiconductor materials, and precision packaging techniques that remain significantly more expensive than standard CMOS electronics. The lack of standardized design tools and process design kits (PDKs) further raises development costs and extends time-to-market for new products. Yield challenges associated with hybrid integration of lasers with silicon photonics add another layer of expense, limiting accessibility to well-funded incumbents and slowing the entry of smaller innovators who could otherwise accelerate market diversification.
Integration with CMOS electronics for co-packaged optics
The convergence of photonics with traditional CMOS electronics in co-packaged optics presents a transformative opportunity to overcome cost and complexity barriers. By combining optical engines directly with switching silicon on the same substrate, manufacturers can simplify packaging, improve power efficiency, and achieve economies of scale using established semiconductor infrastructure. Major chipmakers are investing heavily in this approach, creating a clear pathway toward cost-competitive photonic computing solutions that can be deployed across mainstream server architectures, telecommunications equipment, and edge computing nodes.
Competition from advanced electronic interconnects
Continuous innovation in electrical signaling, including low-voltage differential signaling and copper-based active cables, threatens to narrow the performance gap that currently favors photonic solutions. Emerging technologies such as near-package optics and advanced equalization techniques allow electrical links to reach distances and data rates previously thought impossible without optics. If these electronic alternatives deliver sufficient performance improvements while maintaining cost and integration advantages, they could delay the widespread adoption of photonic integrated computing, particularly in cost-sensitive market segments.
The pandemic accelerated digital transformation, intensifying demand for cloud services, streaming, and remote collaboration, which in turn increased pressure on data-center bandwidth and power budgets. Supply chain disruptions temporarily hampered photonic component availability, but the overall effect was a net positive: enterprises and hyperscalers fast-tracked infrastructure upgrades that favor optical interconnects. The crisis also underscored the importance of resilient, low-latency networks, prompting long-term investment commitments that continue to support photonic integrated computing market momentum.
The Hybrid Integration segment is expected to be the largest during the forecast period
The hybrid integration segment is anticpated to be the largest during the forecast period. Hybrid integration combines the best attributes of different material platforms such as III-V semiconductors for light generation and silicon for passive circuitry enabling high performance while leveraging established manufacturing processes. This approach allows lasers, modulators, and detectors to be optimized independently before assembly, yielding superior optical efficiency and reliability compared to monolithic alternatives. Its flexibility supports rapid prototyping and heterogeneous system design, making hybrid integration the preferred choice for complex photonic integrated circuits across telecommunications, data centers, and emerging computing applications.
The Optical Interconnects segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The optical interconnects segment is estimated to have the highest growth rate during the forecast period. Optical interconnects replace traditional electrical links with high-speed photonic connections between chips, boards, and systems, delivering dramatic improvements in bandwidth density and energy efficiency. As compute nodes become more disaggregated and memory pools expand, the need for ultra-low-latency, scalable interconnect solutions grows exponentially. Photonic interconnects enable architectures such as chiplet-based processors and rack-scale computing, which are critical for AI clusters and high-performance computing. This foundational role in next-generation system design underpins its exceptional growth trajectory.
During the forecast period, the North America region is expected to hold the largest market share, driven by the presence of major technology companies, leading semiconductor foundries, and robust government research funding. The United States hosts a dense ecosystem of photonic integrated circuit startups, established fabless design houses, and hyperscale data-center operators who are early adopters of optical interconnect solutions. Collaborative initiatives between industry and academia, supported by programs like the National Photonics Initiative, accelerate commercialization and maintain the region's technological lead throughout the forecast period.
Over the forecast period, the Asia Pacific region is anticipated to exhibit the highest CAGR, fueled by massive investments in semiconductor manufacturing infrastructure and the rapid expansion of data centers across China, Japan, and South Korea. Government-backed initiatives to achieve self-sufficiency in advanced packaging and photonics, combined with the region's dominance in consumer electronics and telecommunications equipment, create a fertile environment for adoption. As domestic cloud service providers scale their AI capabilities, demand for photonic integrated computing solutions will grow at an accelerated pace, outpacing other regions.
Key players in the market
Some of the key players in Photonic Integrated Computing Market include Intel Corporation, IBM Corporation, Cisco Systems, Broadcom Inc., NVIDIA Corporation, GlobalFoundries, STMicroelectronics, Infinera Corporation, Lumentum Holdings, Coherent Corporation, Ayar Labs, Lightmatter, Lightelligence, Rockley Photonics, and Marvell Technology.
In March 2026, IBM unveiled a new blueprint for quantum-centric supercomputing, highlighting a reference architecture that integrates quantum processors (QPUs) with traditional GPUs and CPUs. This architecture relies on advanced interconnects and photonic-ready logic scaling to tackle complex scientific simulations.
In March 2026, Cisco expanded its Secure AI Factory collaboration with NVIDIA, focusing on integrated packages that simplify the deployment of photonic-based networking for large-scale enterprise AI infrastructure.
In November 2025, Intel announced a massive expansion of its patent portfolio focused on co-packaged optics (CPO) and glass substrates. The company revealed prototypes of its Optical Compute Interconnect (OCI), which utilizes a Photonic Integrated Circuit (PIC) hybrid-bonded to a glass substrate to achieve higher bandwidth and lower power consumption for future AI CPUs and GPUs.