광 컴퓨팅용 광자 결정 시장 - 제품 유형, 통합 유형, 재료 플랫폼, 컴퓨팅 기능, 최종 사용 산업, 산업 분석, 점유율, 성장 예측 2025-2034

광학 계산용 광결정 시장 규모

2024년 글로벌 광학 계산용 광결정 시장은 35억 달러로 추정되었습니다. 이 시장은 2025년 43억 달러에서 2034년 234억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 20.8%일 것으로, Global Market Insights Inc.가 최근 발표한 보고서에 따르면

• 이와 같은 현상은 광결정 기술로의 전환이 증가하고 있음을 보여주며, 시장은 계산 분야에서의 적용이 확대되면서 지속적으로 성장하고 있습니다. 지수적 데이터 처리, 실리콘 광학 CMOS 통합, 새로운 광학 계산 아키텍처 등이 이러한 성장 동력의 주요 원인입니다.
  
• 광결정 기술이 다양한 초고성능 계산 시스템에 통합되는 광학 데이터 처리 솔루션으로의 진화 경로는 항상 예상됩니다. 이미 정부 투자 프로그램과 국방 현대화 계획에 의해 정당화된 에너지 효율적인 계산 인프라가 시장 수요를 더욱 촉진할 것입니다. 이러한 기술의 적용은 데이터 센터, 통신, 양자 계산에 포함될 것이며, AI/ML 가속화도 시장 성장에 긍정적인 기여를 할 것으로 예상됩니다.
  
• 광결정 기반 광학 계산 시스템의 성능과 확장성을 개선하기 위한 연구 개발(R&D)에 대한 투자도 시장 성장 동력 중 하나입니다. 제조 비용이 감소하고 제조 기술이 성숙함에 따라, 많은 지역과 산업이 결국 전 세계적으로 이러한 기술을 채택할 수 있을 것입니다.
  
• 유럽, 특히 독일은 반도체 연구, 고급 제조, 국방 응용 분야의 주요 중심지 역할을 하는 기술 혁신 허브로, 글로벌 광학 계산용 광결정 시장을 주도하고 있습니다. 이는 광결정뿐만 아니라 최첨단 광학 계산 솔루션의 연구 개발을 촉진합니다. 또한, DARPA와 NSF 프로그램과 같은 정부 지원 연구 이니셔티브와 유럽의 기술 기업 밀집, 산업-학계 협력 생태계가 지역 시장의 선도적 지위를 강화하고 있습니다.
  

광학 계산용 광결정 시장 동향

• 전통적인 실리콘 기반 프로세서가 물리적 및 성능 한계에 도달함에 따라 광결정 사용의 기회가 더욱 매력적으로 나타나고 있습니다. 이러한 구조는 나노 단위에서 빛을 조작하여 빠른 데이터 이동과 최소한의 열 발생 및 전력 손실을 유지합니다. AI, 클라우드 컴퓨팅, IoT 등 다양한 분야에서 대규모 데이터 요구에 따라 광학 기반 계산에 대한 빠른 저지연 시스템이 연구되고 대규모 투자가 이루어지고 있습니다. 광결정으로 제작된 빠른 논리 연산 및 인터커넥트는 속도와 에너지 효율성 면에서 전통적인 트랜지스터보다 압도적인 우위를 차지할 것입니다.
  
• 가장 중요한 것은 제조 기술의 발전이 광결정 채택의 주요 동력이 되고 있다는 점입니다. 나노 리소그래피, 전자 빔 리소그래피, 3D 프린팅 기술의 개선으로 복잡한 광학 구조의 제조가 매우 높은 정밀도와 반복성을 갖춘 것이 가능해졌습니다. 이러한 기술 발전으로 제조 비용이 절감되고 확장성이 향상되며 광학 부품의 대량 생산이 가능해질 수 있습니다. 이는 실험실 규모의 실용성에서 상업적 실용성으로의 전환에 필수적입니다. 또 다른 고려 사항은 CMOS 호환 방법과의 프로세스 통합으로 주류 반도체 워크플로우로의 전환을 용이하게 하는 것입니다.
  
• 전통적인 광학 컴퓨터 외에도, 양자 컴퓨팅 및 신경형 컴퓨팅과 같은 차세대 아키텍처에서 광학 결정이 주목받고 있습니다. 광학 결정은 매우 미세한 규모에서 빛을 제어할 수 있는 능력으로 인해 광자 큐비트, 광학 인터커넥트 및 시냅스 유사 컴퓨팅 요소와 같은 소재로 적합합니다. 광학 및 전자 구성 요소를 결합한 하이브리드 컴퓨팅 시스템에 대한 관심 증가로 인해 이러한 개발이 촉진되고 있습니다. 따라서 이러한 분야에 대한 연구가 증가함에 따라 광학 결정은 그 실현의 중심에 있을 것입니다.
  
• 최근 자본주의 및 정부 부문에서의 광학 연구 개발로 인해, 미국, EU, 중국, 일본을 포함한 국가들로부터 지원금이 유입되고 있습니다. 광학 및 양자 컴퓨팅의 전략적 응용을 위한 인프라 구축을 목표로 한 다양한 이니셔티브가 진행되고 있습니다. 광학 결정은 이러한 기술 플랫폼으로 활용되고 있습니다. 스타트업과 대학은 반도체 기업과 협력하여 광학 결정 기술의 프로토타이핑과 상용화를 가속화하고 있습니다. 이러한 협력은 통신, 국방, 고급 컴퓨팅 분야에서 광학 결정 기술이 실질적인 결과를 빠르게 도출할 수 있는 생태계를 조성할 것입니다.
  

광학 결정 기반 광학 컴퓨팅 시장 분석

제품 유형별로 시장은 1D 광학 결정, 2D 광학 결정, 3D 광학 결정으로 세분화됩니다. 2D 광학 결정은 2024년에 약 17억 달러에서 시작하여 전망 기간 동안 연평균 성장률(CAGR)이 20.7%로 성장할 것으로 예상됩니다.

• 이 성장 배경에는 고급 광학 컴퓨팅 시스템에 대한 2D 광학 결정의 높은 수요가 있습니다. 이는 우수한 광도 통합 능력, 광학 결정 슬랩 아키텍처, 토폴로지 광학 응용 분야에서 우수하기 때문입니다. 2D 광학 결정의 성능을 결정하는 엄격한 기준은 제조 기술과 처리 기술의 개선으로 인해 점차 완화되고 있습니다. 이는 시스템 통합을 더 잘 허용합니다. 또한, 라우팅 기능에 대한 인식이 높아지면서 시장 매력도가 높아지고 있습니다. 그러나 1D 구조에 비해 높은 복잡성은 초기 채택을 저해할 수 있습니다.
  
• 광학 필터링, 파장 선택 및 기본 광학 처리와 같은 응용 분야를 가진 1D 광학 결정은 브래그 격자 응용 분야와 분포 피드백 레이저 통합을 통해 인기를 빠르게 얻고 있습니다. 1D 광학 결정의 장점은 제조가 성숙하고 저렴하며 기존 제조 공정과 호환된다는 점입니다. 격자 설계 및 통합 혁신은 성능 특성을 크게 향상시키고 응용 범위를 확장하고 있습니다. 경쟁력 있는 제조 공정이 등장하고 규모의 경제가 발생함에 따라 비용 경쟁력은 성능에 이어 성장 동력으로 작용할 것입니다.
  

계산 기능에 따라 광학 계산용 광결정 시장은 디지털 광학 계산, 아날로그 광학 계산, 양자 광학 계산 및 신경형 광학 계산으로 세분화됩니다. 디지털 광학 계산은 시장을 주도하며, 2024년 전체 시장 점유율의 약 39.8%를 차지하고 있으며, 전망 기간 동안 연평균 성장률(CAGR)이 20.6% 이상으로 성장할 것으로 예상됩니다.

• 데이터 센터 및 클라우드 컴퓨팅 내에 조직된 고속 데이터 처리 응용 프로그램은 이 분야의 관심사 중 핵심 부분으로 남아 있습니다. 이 분야의 발전에는 이진 논리 연산의 구현에 대한 혁신, 고속 처리 능력을 갖춘 고급 전광 스위칭 시스템, 디지털 신호 처리 등이 포함됩니다. 또한, 컴퓨팅 산업의 에너지 효율 최적화 및 정부가 고성능 컴퓨팅 인프라에 투자하는 것도 주요 성장 동력으로 작용합니다.
  
• 양자 광학 계산 응용 프로그램은 양자 프로세서 아키텍처, 실온 가동 가능성, 양자 시스템과의 확장 가능한 통합을 위해 광결정을 활용합니다. 이 하위 분야는 현재 미미한 점유율을 차지하지만, 광학 접근법을 통해 전통적인 양자 계산의 한계를 극복하려는 양자 컴퓨팅 산업 내에서 인기를 끌고 있습니다. 광학 양자 기술 및 통합 시스템의 진보는 이러한 단점을 완화하고 있습니다.
  

통합 유형에 따라 광학 계산용 광결정 시장은 모놀리식 통합, 모듈 통합 및 하이브리드 통합으로 세분화됩니다. 모놀리식 통합은 2024년 약 18억 달러에서 시작하여 전망 기간 동안 연평균 성장률(CAGR)이 20.9%로 성장할 것으로 예상됩니다.

• 이 성장의 주요 동력은 모놀리식 통합이 제공하는 우수한 성능, 컴팩트성, 신호 무결성으로, 광학이 빠르고 밀집된 컴퓨팅 환경에 적합합니다. 광학 및 전자 구성 요소를 동일한 기판에 형성하면 기생 손실을 줄이고 대역폭을 향상시켜, 모든 차세대 컴퓨팅 시스템에 필수적인 두 가지 핵심 자산을 제공합니다.
  
• CMOS 호환 광학 제조 기술, 특히 실리콘 광학 및 통합 회로 설계의 진보는 모놀리식 통합 시스템의 개발을 가속화하고 있습니다. 이러한 기술은 광결정 기반 구성 요소(예: 웨이브가이드, 공진기, 필터)를 컴팩트한 아키텍처에 통합하는 원활한 방법을 제공합니다.
  
• 또한, 모놀리식 통합은 2D 광결정의 발전과 함께 진행되며, 이는 자연스럽게 평면 통합 형식에 적합하여 고급 광학 계산 시스템에서의 활용을 확대하고 있습니다.
  

소재 플랫폼에 따라 광학 계산용 광결정 시장은 실리콘-온-인설레이터(SOI), III-V 반도체 및 상변화 소재로 세분화됩니다. 이 중 실리콘-온-인설레이터(SOI)가 시장을 주도하며, 2024년 약 21억 달러에서 2034년까지 143억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 20.9%로 예상됩니다.

• 이러한 SOI 플랫폼의 성장 촉진 요인에는 CMOS 호환성, 전파 손실 감소, 제조 공정의 높은 성숙도가 포함되며, 이는 광결정 기반 광학 회로를 기존 반도체 인프라에 통합하는 데 이상적인 기판으로 만듭니다.
• 에너지 효율적이고 빠른 광학 컴퓨팅 시스템에 대한 수요가 증가함에 따라 SOI는 밀집 통합 및 고품질 웨이브가이드 형성으로 인해 지속적으로 혜택을 얻고 있습니다.
  
• 소파장 구조화, 나노 제조 정확도 및 모놀리식 통합의 지속적인 발전은 광학 계산 아키텍처에서 SOI 기반 광학 구성 요소의 성능을 더욱 향상시키고 있습니다.
  
• 단점은 광학 회로의 복잡도가 증가함에 따라 SOI 기판의 열 관리 및 비용 고려 사항이 고출력 또는 비용 민감도 높은 응용 분야로 확장될 때 논란이 될 수 있다는 점입니다.
  

최종 사용 산업별로 광학 계산용 광학 결정체 시장은 데이터 센터 및 클라우드 컴퓨팅, 통신, 국방 및 항공우주, 연구 기관, 고성능 컴퓨팅(HPC)으로 세분화됩니다. 이 중 데이터 센터 및 클라우드 컴퓨팅이 시장을 주도하며, 2024년 14억 달러에서 2034년 93.6억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 20.9%입니다. 이 성장은 초고속 데이터 처리, 지연 시간 감소 통신, 확장 가능한 인프라에 대한 수요 증가로 주도되며, 광학 결정체는 대용량 데이터 센터에서 대역폭을 향상시키고 에너지 소비를 줄이는 데 기여합니다.

• 통신 분야, 즉 통신 분야도 2034년까지 68억 달러 규모로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률은 20.5%입니다. 광학 결정체를 기반으로 한 구성 요소는 차세대 광섬유 네트워크 및 6G 개발을 위한 신호 경로, 필터링 및 파장 다중화 기능을 향상시킵니다.
  
• 국방 및 항공우주 분야는 21.4%의 연평균 성장률로 시장 성장을 주도하며, LIDAR, 보안 통신 및 고성능 센싱을 위한 컴팩트하고 안전한 광학 시스템에 대한 수요 증가로 크게 혜택을 보고 있습니다.
  
• 연구 기관은 20.8%의 연평균 성장률로 매우 강력한 성장 분야로 지속되며, 특히 대학 및 국립 연구소에서 신경형 모방 및 양자 광학 시스템 연구에 대한 자금 증가와 실험이 증가하고 있습니다.
  
• 마지막으로 고성능 컴퓨팅(HPC)은 2034년까지 12억 달러 규모로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률은 20.2%입니다. 광학 결정체가 AI 및 과학 시뮬레이션 가속화에 점점 더 많이 사용되면서 이러한 성장이 지원되고 있습니다.
  

유럽 광학 결정체 시장

유럽은 2024년 시장을 주도하며, 12억 달러 규모의 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다.

• 유럽 시장은 2034년까지 약 81억 달러 규모로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률은 20.8%입니다. 에너지 효율적인 컴퓨팅 솔루션에 대한 수요 증가, 연구 개발 분야에서의 광학 기술에 대한 대규모 투자, 통신 및 데이터 센터에서의 광학 컴퓨팅 기술 사용 증가 등이 성장 촉진 요인입니다.
  
• 독일은 유럽 시장의 주요 기여자로, 2024년 약 1억 6140만 달러 규모를 차지했습니다. 강력한 산업 역량과 협력 혁신 생태계는 광학 결정체 분야의 주요 발전으로 이어지고 있습니다.
  

북미 광학 결정체 시장

북미는 유럽에 이어 2024년 12억 달러 규모의 시장 규모를 차지했습니다.

• 이 지역은 2034년까지 79억 달러 규모로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률은 20.8%입니다. 성장에는 선도적인 연구 허브, 양자 및 광학 기술에 대한 정부 지원, 국방, 의료, 클라우드 컴퓨팅 분야에서의 광학 컴퓨팅 기술 채택률 증가 등이 기여하고 있습니다.
  
• 북미 시장은 미국이 주도하며, 혁신 생태계, 활발한 민간 부문 참여, 학계와 산업 간의 전략적 파트너십이 주요 동력으로 작용하고 있습니다.
  

아시아 태평양 광학 계산용 광학 결정 시장

2024년 아시아 태평양 지역의 시장 규모는 7억 1700만 달러로, 광학 결정이 광학 계산 분야에서 차지하는 비중이 점차 커지고 있음을 보여줍니다.

• 이 시장은 지속적으로 성장하며, 연평균 성장률(CAGR) 20.3%로 2034년까지 44억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 주요 요인으로는 중국과 한국을 비롯한 일부 국가의 정부 주도적 지원, 급속한 도시화, 반도체 및 양자 계산 연구에 대한 투자 증가 등이 있습니다.
  
• 이 중에서도 중국이 선두를 차지하고 있으며, 이는 인공지능(AI)과 양자 정보 기술에 대한 전략적 집중과 광학 제조 분야의 성장하는 역량에 의해 주도되고 있습니다.
  

라틴 아메리카 광학 계산용 광학 결정 시장

2024년 라틴 아메리카의 시장 규모는 1억 4210만 달러로, 전망 기간 동안 큰 성장 잠재력을 보이고 있습니다.

• 이 시장은 연평균 성장률(CAGR) 20.8%로 성장하며, 2034년까지 9억 3650만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 디지털 인프라에 대한 투자 증가, 고급 계산 기술에 대한 관심 증가, 광학 연구 분야에서의 국가 간 협력 확대 등이 성장 동력으로 작용할 것입니다.
  
• 브라질이 라틴 아메리카 시장에서 주요 플레이어로, 기술 혁신 허브의 증가와 고기술 산업에 대한 정부의 지원 확대 등이 추가적인 성장 요인이 되고 있습니다.
  

중동 및 아프리카 광학 계산용 광학 결정 시장

2024년 중동 및 아프리카 지역의 시장 규모는 4820만 달러로, 모든 지역 중 가장 작지만 가장 높은 성장률을 기록하고 있습니다.

• 이 시장은 연평균 성장률(CAGR) 24.6%로 성장하며, 2034년까지 4억 3890만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 도시화 확대, 정부 주도형 스마트 시티 프로젝트, 고기술 인프라에 대한 투자 증가 등이 지역 확장의 원동력이 되고 있습니다.
  
• 사우디아라비아는 디지털 전환 촉진과 광학 및 양자 기술에 대한 투자 확대라는 국가적 이니셔티브를 통해 주요 시장으로 부상하고 있습니다.
  

광학 계산용 광학 결정 시장 점유율

2024년 글로벌 광학 결정 광학 계산 산업은 주요 기업들이 주도하고 있으며, 상위 7개 기업이 시장 점유율의 약 45.8%를 차지하고 있습니다. 이 기업들은 인텔 코퍼레이션, 시스코 시스템즈 인크, 브로드컴 인크, 엔티티 고급 기술, JEOL 한계, G&H 광학 한계, 그리고 자나두 양자 기술입니다. 이들은 혁신적인 기술 제공, 광범위한 연구 개발 능력, 고급 계산 솔루션에 대한 집중을 통해 강력한 시장 지위를 확보하고 있습니다.

• 인텔 코퍼레이션: 인텔 코퍼레이션은 반도체 기술과 실리콘 광학 플랫폼 분야의 선두주자로, 광학 계산 응용을 위한 고급 CMOS 통합을 활용하고 있습니다. 이 회사의 혁신과 제조 확장성에 대한 집중은 시장 지위를 강화하는 데 기여하고 있습니다. 최근 광학 계산 능력과 양자 기술 개발에 대한 투자 확대는 시장 점유율을 더욱 강화시켰습니다.
  
• 시스코 시스템즈 인크: 시스코 시스템즈 인크는 네트워킹 및 통신 인프라 분야의 전문가로, 데이터 센터와 클라우드 컴퓨팅을 위한 고급 광학 네트워킹 솔루션을 제공하고 있습니다. 광학 인터커넥트 기술 개발을 통해 광학 계산 시장에서도 주요 플레이어로 자리매김하며, 고속 데이터 처리 시스템에 대한 수요 증가에 대응하고 있습니다.
  
• 브로드컴 인크
  • Broadcom Inc.: Broadcom Inc.는 반도체 솔루션과 광학 부품, 광자 통합 회로 및 광학 트랜시버를 포함한 광학 솔루션에 중점을 두고 있습니다. 고성능 광학 기술에 대한 전문성과 혁신에 대한 헌신이 글로벌 시장에서의 성장을 주도해 왔습니다.
    
  • G&H Photonics Ltd.: G&H Photonics Ltd.는 컴퓨팅 애플리케이션을 위한 전문 광학 부품과 광자 장치를 생산합니다. 광학 설계 및 제조에 대한 전문성은 다양한 산업에서 고성능 광자 시스템 수요 증가에 대응하고 있습니다.
    
  • Xanadu Quantum Technologies: Xanadu Quantum Technologies는 광자 양자 컴퓨팅 플랫폼 및 소프트웨어 솔루션의 선두 기업입니다. 회사는 고급 광자 기술을 양자 컴퓨팅 제품에 통합하며, 확장성과 성능에 중점을 두고 있으며, 이는 강력한 시장 입지를 구축하는 데 기여했습니다.
    

  광학 컴퓨팅용 광자 결정 시장 기업

  시장에서 활동하는 주요 기업은 다음과 같습니다:

  • 인텔 코퍼레이션
  • 시스코 시스템즈 인크.
  • 브로드컴 인크.
  • NTT 고급 기술
  • 제올 한계
  • G&H Photonics Ltd.
  • Xanadu Quantum Technologies
  • PsiQuantum Corp.
  • Ayar Labs Inc.
  • Lightmatter Inc.
    

  광학 컴퓨팅용 광자 결정 산업 뉴스

  • 2025년 9월, 상하이 교통대학과 중산대학 연구진은 광자 결정의 반복 단위에서 국소 대칭을 체계적으로 변화시켜 가상 자기장을 생성하는 혁신적인 방법을 개발했습니다. 이는 시간 역대칭을 깨지 않고도 빛의 흐름을 임의로 공간적으로 제어할 수 있게 했습니다. 연구팀은 1.83 dB 미만의 신호 손실과 최소한의 불균형을 가진 50:50 전력 분할기를 갖춘 컴팩트한 S자형 가이드 웨이브 구부러짐을 성공적으로 구현했으며, 표준 PAM-4 통신 변조로 140 Gbps의 데이터를 전송했습니다.
    
  • 2025년 4월, Q.ANT는 광학 네이티브 프로세싱 서버(NPS)를 공개했으며, 이는 고유의 박막 리튬 니오베이트(TFLN) 광자 칩을 사용하는 광학 도메인에서 복잡한 비선형 수학적 연산을 수행하는 LENA(Light Empowered Native Arithmetic) 아날로그 광자 아키텍처를 특징으로 합니다. 이 시스템은 최대 30배의 에너지 효율 향상, 랙당 100배 이상의 컴퓨팅 밀도, 애플리케이션당 90% 낮은 전력 소모를 주장하며, 16비트 부동 소수점 정밀도에서 99.7%의 정확도를 달성합니다. 이는 표준 PCI Express 인터페이스를 통해 기존 디지털 인프라를 보완하도록 설계되었습니다.
    

  이 광학 컴퓨팅용 광자 결정 시장 조사 보고서는 산업에 대한 심층적인 분석을 포함하며, 2025년부터 2034년까지의 수익(백만 달러) 및 수량(단위) 기준의 추정치 및 예측을 제공합니다.

  제품 유형별 시장

  • 1D 광자 결정
  • 2D 광자 결정
  • 3D 광자 결정

  통합 유형별 시장

  • 단일 통합
  • 하이브리드 통합
  • 총 소비량

  소재 플랫폼별 시장

  • 실리콘-온-인설레이터(SOI)
  • III-V 반도체
  • 상변화 물질

  컴퓨팅 기능별 시장

  • 디지털 광학 컴퓨팅
  • 아날로그 광학 컴퓨팅
  • 양자 광학 컴퓨팅
  • 뉴로모픽 광학 컴퓨팅

  최종 사용 산업별 시장

  • 데이터 센터 및 클라우드 컴퓨팅
  • 통신
  • 국방 및 항공우주
  • 연구 기관
  • 고성능 컴퓨팅

  다음 지역 및 국가에 대한 정보가 제공됩니다:

  • 북아메리카
    • 미국
    • 캐나다
  • 유럽
    • 독일
    • 영국
    • 프랑스
    • 스페인
    • 이탈리아
    • 기타 유럽
  • 아시아 태평양
    • 중국
    • 인도
    • 일본
    • 호주
    • 대한민국
    • 기타 아시아 태평양
  • 라틴 아메리카
    • 브라질
    • 멕시코
    • 아르헨티나
    • 기타 라틴 아메리카
  • 중동 및 아프리카
    • 사우디아라비아
    • 남아프리카
    • 아랍에미리트
    • 기타 중동 및 아프리카