광자 계산 구성 요소 소비자 장치 시장 규모 - 기술별, 응용 분야별 분석, 시장 점유율, 성장 전망, 2025–2034

소비자용 광자 계산 구성 요소 시장 규모

2024년 글로벌 소비자용 광자 계산 구성 요소 시장은 485백만 달러 규모로 평가되었습니다. 이 시장은 2025년 5억 5240만 달러에서 2034년 25억 5천만 달러로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 18.5%로, Global Market Insights Inc.가 최근 발표한 보고서에 따르면

소비자용 기기에서의 인공지능 워크로드가 증가하면서 광자 계산 가속기의 수요가 증가하고 있습니다. 미국 국립과학재단은 전자형 인공지능 프로세서의 한계를 극복하기 위해 광자 컴퓨터 시스템에 2억 달러 이상을 지원했습니다. 예를 들어, NVIDIA는 광자 아키텍처를 테스트하여 AI 가속기의 성능을 향상시켜 더 높은 계산 요구를 충족하고 있습니다.

미국 에너지부에 따르면, 광자 계산은 전자 프로세서와 비교해 최대 90%까지 에너지 절약 효과가 있습니다. 이 에너지 효율성은 소형 소비자 기기에 매우 중요합니다. 예를 들어, IBM은 광자 프로세서가 AI 워크로드나 소형화 추세를 따르는 다른 분야에서 에너지 효율성을 향상시킬 수 있는지 조사하고 있습니다.

광자 계산 구성 요소 수요 증가는 데이터 생성 및 처리 요구량 증가로 인해 가속화되고 있습니다. 특히 소비자 기기에서는 대역폭 수요가 약 18~24개월마다 두 배로 증가하는 추세입니다. 이에 따라 Intel은 56Gbps를 초과하는 전자 연결의 한계를 극복하기 위해 광학 인터커넥트를 적극적으로 연구하고 있습니다.

기존 CMOS 제조 생태계의 활용으로 광자 구성 요소의 생산 비용이 크게 감소하면서 시장 공급이 가속화되고 있습니다. IEEE에 따르면, 광자 구성 요소 비용은 지난 5년 동안 약 60% 감소했으며, 2027년까지 추가로 40% 감소할 것으로 예상됩니다. GlobalFoundries와 같은 기업들은 기존 반도체 시설에서 실리콘 광자를 생산하여 더 경제적인 광자 솔루션을 제공하고 있습니다.

5G 네트워크의 보급과 6G 기술 개발은 광자 구성 요소에 대한 새로운 수요를 창출할 것입니다. 국제 전기 통신 연합(ITU)에 따르면, 6G 기반 네트워크는 통신 지연 시간을 밀리초 미만으로 유지하기 위해 광학 프론트홀과 백홀을 활용할 것으로 예상됩니다. Huawei와 같은 기업들은 이미 광자 기술을 투자하여 다음 세대 연결 및 네트워킹 솔루션을 지원하고 있습니다.

소비자용 광자 계산 구성 요소 시장 동향

시장 성장을 위한 혁신과 기술 변화가 중요합니다.

• 520억 달러 예산의 CHIPS and Science Act는 광자 및 CMOS 전자 기술을 결합하는 새로운 고급 패키징 방법을 촉진하는 반도체 및 광자 제조에 대한 투자를 유도하고 있습니다. 주요 소비자 전자 기업들은 지연 시간과 전력 소모를 최소화하기 위해 2.5D 및 3D 패키징을 채택하고 있습니다. 이는 일반적으로 광자 다이와 프로세서 다이를 매우 밀접하게 쌓거나 정렬하는 것을 포함합니다. 
  
• 소비자 제품에 특화된 광학 처리 장치를 설계하는 기업들이 인공지능 및 신호 처리 연구에 집중하면서 광학 프로세서가 연구실의 한계를 넘어 소비자 제품 시장에 성공적으로 도입되고 있습니다. 유럽 위원회의 호라이즌 유럽 프로그램은 이미지 인식 및 자연어 처리와 같은 소비자 응용 분야에 초점을 맞춘 15개의 광학 컴퓨팅 프로젝트에 총 1억 9,440만 달러를 지원하고 있습니다.
  
• 산업 컨소시엄은 광학 구성 요소를 소비자 제품에 신속하게 도입하기 위해 표준 인터페이스를 설계하고 있습니다. 광학 인터넷워킹 포럼(OIF)이 발표한 실리콘 광학 트랜시버 사양은 소비자 응용 분야를 해결하고 기계적, 전기적, 광학 인터페이스를 확립합니다.
  
• 광학 구성 요소는 데이터 통신에서 전통적으로 사용되는 범위를 넘어 소비자 응용 분야로 확장되고 있습니다. LiDAR 센싱, 바이오센싱 기능 제공, 차세대 디스플레이 장치와 같은 다양한 응용 분야가 있습니다. SPIE 포토닉스 웨스트 회의에서 발표한 전문가들은 자율 주행차, 로봇, 스마트폰 심도 센싱의 등장으로 소비자 LiDAR 응용 분야가 2028년까지 연평균 45%의 복합 성장률을 기록할 것으로 예상하고 있습니다.
  

소비자 장치용 광학 컴퓨팅 구성 요소 시장 분석

기술 플랫폼 세그먼트 기준으로 시장은 실리콘 포토닉스(SOI), 박막 리튬 니오베이트(TFLN/LNOI), 실리콘 질화물(SiN/Si3N4), 인듐 인산화물(InP) 및 기타 신흥 플랫폼 기술로 구분됩니다. 실리콘 포토닉스(SOI) 카테고리는 시장의 가장 큰 점유율을 차지하며 2024년 2억 5,580만 달러의 수익을 창출했습니다.

• 실리콘 포토닉스(SOI)는 소비자 장치 시장에서 가장 우세한 광학 컴퓨팅 구성 요소 플랫폼으로, 고밀도 통합 및 성능을 제공합니다. 이 새로운 세대의 SOI 설계는 10mm²보다 큰 칩에 수천 개의 구성 요소를 통합하여 인텔의 SOI 광학 트랜시버와 같은 더 컴팩트하고 효율적인 솔루션을 생성하며, 데이터 센터 및 소비자 전자 장치에서 우수한 밀도를 제공합니다.
  
• 또한 SOI는 비용 효율성도 제공하여 SOI의 시장 지위를 더욱 강화합니다. SOI 기반 실리콘 포토닉스는 다른 광학 플랫폼에 비해 기능당 가장 낮은 비용을 제공하며, 가격 민감도가 높은 소비자 장치와 가격 경쟁력을 유지합니다. 시스코는 네트워킹 솔루션에 SOI 포토닉스를 배포함으로써 고속 전자 구성 요소와 동일한 가격 경쟁력을 제공하면서도 고성능을 제공합니다.
  
• SOI는 광학 및 전자 구성 요소를 단일 기판에 통합할 수 있는 능력을 갖추고 있어 번거로운 하이브리드 조립 통합 프로세스를 제거할 수 있습니다. SOI를 통한 단일 통합은 조립 비용을 60% 줄이면서 회로 신뢰성을 향상시킵니다. IBM은 SOI를 사용하여 광학 및 전자 회로를 통합하여 소비자 컴퓨팅 장치의 다음 세대를 주도하고 있습니다.
  
• SOI 실리콘 포토닉스의 성숙한 지원 생태계는 또 다른 중요한 장점으로, 50개 이상의 기업(Synopsys 및 Cadence 포함)이 SOI 플랫폼을 위한 설계 도구, IP 라이브러리 및 파운드리 서비스를 제공합니다. 이 강력한 지원 생태계는 더 빠른 개발 일정과 비용 효율적인 제조 프로세스를 제공하여 SOI가 대안 솔루션에 비해 우위를 점할 수 있게 합니다.
  
• 마지막으로, SOI 기술 개발인 웨이퍼 레벨 테스트 및 패키징 기술의 진보는 기존 방법 대비 제조 비용을 50% 감소시켰습니다. 글로벌파운드리 같은 기업들은 이러한 기술 발전으로 소비자 시장에 고품질且 저비용 광학 부품을 공급하며 SOI의 시장 선두 지위를 확보하고 있습니다.            
  

소비자용 장치 응용 분야별로 시장은 AR/VR 장치, 스마트폰 및 태블릿, 자동차 시스템, 웨어러블 장치, 게임 시스템 및 IoT 및 엣지 장치 등으로 구분됩니다. AR/VR 장치 세그먼트는 2024년 글로벌 소비자용 광학 컴퓨팅 부품 시장의 46%를 차지하며 가장 큰 점유율을 기록했습니다.

• AR/VR 장치는 엄격한 성능 요구 사항으로 광학 소모를 주도하는 가장 큰 시장입니다. AR 및 VR 장치는 몰입형 경험을 제공하기 위해 고속 데이터 전송 및 저지연이 필요합니다. 예를 들어, IEEE 가상 현실 기술 위원회에 따르면 차세대 VR 헤드셋은 120Hz의 이중 4K 디스플레이를 지원하기 위해 100Gbps 이상의 데이터 전송 속도가 필요하며, 1ms 미만의 지연이 필요합니다.
  
• 무게 및 크기 제약 조건도 AR/VR 장치, 특히 AR 안경 및 VR 헤드셋을 광학 소모의 선두에 두고 있습니다. 소비자들은 AR 안경의 무게가 200그램 미만, VR 헤드셋의 무게가 400그램 미만이어야 한다고 요구하고 있습니다. 실리콘 광학 통합 회로는 기존 광학 부품보다 100배 작아 제조업체들이 디자인 및 무게를 더 쉽게 구현할 수 있습니다. 매직 리프 및 메타 같은 기업들은 실리콘 광학 통합 회로를 활용해 매우 가벼우면서도 고기능의 웨어러블 장치를 개발하고 있습니다.
  
• 전력 효율성도 AR/VR 장치에 광학 부품의 광범위한 채택을 주도하는 핵심 요소입니다. 독립형 AR/VR 장치는 배터리 수명에 한계가 있습니다. 미국 에너지부는 광학 트랜시버가 동일한 데이터 전송 속도에서 전기적 SerDes보다 70% 적은 전력을 소비하며, 배터리 수명을 약 2-3시간에서 6-8시간으로 두 배로 늘릴 수 있다고 결론지었습니다. 이 분야를 선도하는 기업으로는 오큘러스(메타)와 HTC가 있으며, 이들은 광학 부품을 활용해 무선 장치의 사용성을 개선하고 있습니다.
  
• AR/VR 시장의 급성장은 광학 컴퓨팅 부품 시장에서의 성장 잠재력을 보여주며 선두를 달리고 있습니다. 소비자 기술 협회에 따르면 AR/VR 세그먼트는 스마트폰(8%) 및 웨어러블(12%) 대비 45%의 연평균 성장률을 예상하고 있습니다. 이 큰 성장은 광학 부품 수요를 촉진하고 있으며, 소니 및 애플을 비롯한 많은 기업들이 AR/VR 기술에 대규모 투자를 통해 시장의 성장을 촉진하고 있습니다.
  
• 정부 프로그램 및 자금 지원은 AR/VR 광학의 발전을 추진하는 핵심 요소입니다. 예를 들어, 유럽연합은 AR/VR 광학에 전략적 가치를 부여하며 약 5억 4천만 달러를 할당한 새로운 프로그램인 호라이즌 유럽을 출시했습니다. 이 자금은 바르조 및 루무스 같은 기업의 혁신을 촉진하는 데 도움이 될 것입니다.
  

북아메리카 소비자용 장비용 광학 컴퓨팅 부품 시장

2024년, 미국은 북아메리카 시장 성장을 주도하며 지역 내 74.9%의 점유율을 차지했습니다.

• 미국 시장은 소비자 장비 중심이며, 혁신적인 컴퓨팅 기술에 대한 대규모 투자와 인텔, IBM과 같은 기업의 존재로 구동됩니다. 미국 정부는 양자 물리학 및 광학 관련 연구에 대한 자금 지원으로 광학 기술을 지원했으며, 이는 국가 양자 이니셔티브법이 양자 및 광학 기술에 특화된 자금을 설립한 것으로 대표됩니다.
  
• 지역 우위 추가 이유는 광학 부품을 포함하는 소비자 장비의 채택으로, 스마트폰, AR/VR 장비, 웨어러블 기술이 포함됩니다. 예를 들어, 미국에서는 에너지 효율 기술에 대한 평균 이상의 수요와 장비 처리 속도 업그레이드 요구가 드론 개발을 촉진하며, 이는 광학 기술의 추가 개발 및 구현과 시장 증가를 이끌었습니다.
  

아시아 태평양 소비자용 장비용 광학 컴퓨팅 부품 시장

아시아 태평양 소비자용 장비용 광학 컴퓨팅 부품 시장은 가장 큰 지역이며, 전망 기간 동안 연평균 18.9% 성장할 것으로 예상됩니다.

• 이 성장은 중국, 일본, 한국 등 국가의 소비자 전자 산업의 빠른 확장으로 촉진됩니다. 예를 들어, 중국은 광학 부품 제조에서 선두를 차지하며, "중국 제조 2025" 계획과 같은 정부 지원 정책이 기술적 자립을 강조하고 있습니다. 또한, 화웨이, 삼성전자, 소니와 같은 주요 기업의 존재와 광학 기술에 대한 R&D 투자 증가로 지역 시장 위치를 강화했습니다.
  

유럽 소비자용 장비용 광학 컴퓨팅 부품 시장

유럽 시장은 전망 기간 동안 연평균 18.1% 성장할 것으로 예상됩니다.

• 유럽 시장은 유럽 위원회의 호라이즌 유럽 프로그램과 같은 광학 연구에 대한 강력한 정부 지원으로 혜택을 보고 있습니다. 이 프로그램은 103.1억 달러를 연구 및 혁신에 할당하며 광학 기술 발전도 포함합니다. 독일과 네덜란드는 지역 내 광학 기술 개발의 주요 기여자입니다.
  
• 또한, 에너지 효율적이고 고성능 장비에 대한 수요로 소비자 전자 제품에 광학 부품 채택이 증가하며 시장 성장을 촉진하고 있습니다.
  

중동 및 아프리카 소비자용 장비용 광학 컴퓨팅 부품 시장

중동 및 아프리카 시장은 전망 기간 동안 연평균 18.2% 성장할 것으로 예상됩니다.

• 이 성장은 주로 지역 내 스마트폰 및 기타 소비자 전자 제품의 보급 확대에서 비롯됩니다. UAE와 사우디아라비아 등 국가 정부는 디지털 전환 이니셔티브에 대규모 투자를 하고 있으며, 사우디 비전 2030은 기술 발전 강조를 포함합니다.
  
• 또한, 글로벌 기업들이 신흥 시장에서의 입지를 확대하기 위해 관심을 보이고 있습니다. 예를 들어, 노키아와 에릭슨은 지역 내 광학 기반 솔루션 배포에 적극적으로 참여하며 시장 성장을 더욱 촉진하고 있습니다.
  

소비자용 장비용 광학 컴퓨팅 부품 시장 점유율

시장에서 선두를 달리는 기업에는 인텔 코퍼레이션, 브로드컴 인크, 엔비디아 코퍼레이션, 코헨트 코퍼레이션, 라이트매터 인크가 포함되며, 이들은 시장의 51%를 점유하고 있습니다. 이러한 주요 기업들은 전략적 사업 확장을 위해 합병 및 인수, 시설 확장 및 협력에 적극적으로 참여하고 있으며, 이를 통해 서비스 포트폴리오를 확장하고 고객 기반을 확대하며 시장 점유율을 강화하고 있습니다.

• 인텔은 반도체 혁신 분야의 전문성을 활용해 소비자 기기에서의 데이터 처리 속도를 높이는 통합 광학 회로를 개발하고 있습니다. 그 실리콘 포토닉스 기술은 AI 기반 애플리케이션, AR/VR, 엣지 컴퓨팅을 위한 고속 광학 인터커넥트를 가능하게 합니다. 고급 패키징과 미니어처화를 결합함으로써 인텔은 기기 성능과 에너지 효율성을 향상시키는 확장 가능한 솔루션을 제공합니다.
  
• 브로드컴은 광학 네트워킹 및 칩 설계 분야의 리더십을 활용해 고대역폭 소비자 전자 제품에 최적화된 광학 구성 요소를 제공합니다. 그 솔루션은 지연 시간 최소화 및 전력 효율적인 아키텍처에 중점을 두고 있으며, 몰입형 게임 및 스마트 홈 생태계 지원에 기여합니다. 브로드컴의 강력한 R&D 능력과 모듈식 설계 전략은 다양한 기기 플랫폼에서의 신속한 배포를 가능하게 합니다.
  
• 엔비디아는 광학 컴퓨팅을 AI 가속 플랫폼과 통합하여 다음 세대 소비자 기기를 위한 초고속 처리를 제공합니다. 광학 인터커넥트 및 GPU-광학 시너지 분야의 혁신은 AR/VR 및 엣지 AI 애플리케이션에 대한 실시간 응답성을 가능하게 합니다. 에너지 효율적인 설계와 확장 가능한 아키텍처에 대한 집중은 광학 기반 스마트 경험의 주요 드라이버로 엔비디아를 자리매김시킵니다.
  

소비자 기기용 광학 컴퓨팅 구성 요소 시장 기업

소비자 기기용 광학 컴퓨팅 구성 요소 산업에서 활동하는 주요 기업은 다음과 같습니다:

• 애널로그 포토닉스
• 아이어 랩스 인크.
• 브로드컴 인크.
• 시스코 시스템즈 인크.
• 코헨트 코퍼레이션
• 인텔 코퍼레이션
• 라이트매터 인크.
• 리젠텍 SA
• 마벨 테크놀로지 인크.
• 엔비디아 코퍼레이션
• PIC어드밴스드
• 사이퀀텀
• Q.ANT
• 세일리언스 랩스
• 자나두 양자 기술
  

코헨트는 레이저 및 광학 기술 분야의 심층적인 전문성을 바탕으로 데이터 전송 및 기기 성능을 향상시키는 광학 구성 요소를 제작합니다. 고속 연결을 위한 소비자 전자 제품, 웨어러블, IoT 기기를 지원하는 고급 웨이브가이드 및 통합 광학 솔루션을 제공합니다. 코헨트는 정밀 공학과 지속 가능성에 중점을 두고 있으며, 신뢰할 수 있고 친환경적인 광학 시스템을 보장합니다.

라이트매터는 AI 워크로드용 광학 프로세서를 선도하며, 소비자 애플리케이션에서 전례 없는 속도와 에너지 효율성을 제공합니다. 광학 컴퓨팅 플랫폼은 지연 시간과 전력 소모를 줄여 스마트 기기와 몰입형 기술에 이상적입니다. 최첨단 광학 아키텍처에 집중함으로써 라이트매터는 연결된 라이프스타일용 다음 세대 컴퓨팅 분야에서 혁신적인 기업으로 자리매김하고 있습니다.

소비자 기기용 광학 컴퓨팅 구성 요소 산업 뉴스

• 2025년 4월, 라이트매터는 AI 워크로드용 다음 세대 광학 프로세서를 출시했으며, 광학 기반 계산으로 초고속 및 에너지 효율적인 성능을 제공합니다. 이 프로세서는 모어의 법칙의 한계를 극복하여 실시간 AI 추론 및 몰입형 소비자 애플리케이션을 가능하게 합니다.
  
• 2025년 3월, NVIDIA는 코패키지 광학을 탑재한 Spectrum-X 및 Quantum-X 광학 네트워킹 스위치를 공개하며 AI 팩토리를 수백만 개의 GPU로 확장할 수 있는 기술을 선보였습니다. 이 스위치는 포트당 최대 1.6 Tbps의 대역폭, 3.5배의 에너지 절약, 10배의 네트워크 안정성을 제공하며, 하이퍼스케일 AI 및 소비자 장치 생태계에 실리콘 포토닉스를 통합하는 데 있어 혁신적인 성과를 이뤄냈습니다.
  
• 2025년 3월, Coherent Corp.는 NVIDIA의 실리콘 포토닉스 생태계에서 코패키지 광학(CPO)의 핵심 협력사로 참여함을 발표했습니다. 이 파트너십은 AI 기반 데이터 센터와 소비자 전자 제품에서 광학 네트워킹 채택을 가속화하며, Coherent Corp.의 광학 구성 요소 혁신 리더십을 입증했습니다.
  
• 2024년 11월, Q.ANT는 PCIe 인터페이스를 탑재한 첫 번째 포토닉스 기반 네이티브 프로세싱 유닛(NPU)을 출시하며 CMOS 기술 대비 30배의 에너지 효율 향상과 계산 속도 개선을 달성했습니다. 이 제품은 소비자 장치와 데이터 센터를 위한 AI 추론 및 고성능 컴퓨팅을 타겟으로 합니다.
  
• 2024년 12월, Ayar Labs는 인텔과 NVIDIA를 포함한 주요 반도체 기업들의 주도 하에 1억 5500만 달러 규모의 시리즈 D 투자 유치를 완료하며 광학 I/O 칩릿 기술 개발을 가속화했습니다. 이 투자 유치는 AI 인프라와 소비자 전자 분야에서 광학 인터커넥트의 수요 증가와 1000배의 대역폭 향상 및 10배의 에너지 절약 목표를 강조합니다.
  

소비자 장치용 포토닉스 컴퓨팅 구성 요소 시장 조사 보고서는 산업에 대한 심층 분석을 포함하며, 2021년부터 2034년까지의 수익(백만 달러) 및 수량(천 단위) 추정치와 예측치를 제공합니다. 다음 세그먼트에 대해:

기술 플랫폼별 시장

• 실리콘 포토닉스(SOI) 
• 박막 리튬 니오베이트(TFLN/LNOI) 
• 실리콘 질화물(SiN/Si3N4)
•  인듐 인산화물(InP) 
• 기타 신흥 플랫폼 기술

구성 요소 기능별 시장

• 광학 웨이브가이드 
• 광학 변조기
• 광검출기 
• 광원
• 광학 스위치 및 라우팅 구성 요소
• 커플링 및 인터페이스 구성 요소

소비자 장치 응용 분야별 시장

• AR/VR 장치
• 스마트폰 및 태블릿
• 자동차 시스템
• 웨어러블 장치
• 게이밍 시스템
•  IoT 및 엣지 장치
• 기타

 다음 지역 및 국가에 대한 정보는 다음과 같습니다:

• 북아메리카
  • 미국
  • 캐나다
• 유럽
  • 독일
  • 프랑스
  • 영국
  • 이탈리아
  • 스페인
  • 러시아
• 아시아 태평양
  • 중국
  • 일본
  • 인도
  • 호주
  • 대한민국 
• 라틴 아메리카
  • 브라질
  • 멕시코
• MEA
  • 사우디아라비아
  • UAE
  • 남아프리카 공화국