광입출력 반도체 개발…기존 전기적 연결 한계 극복 차세대 데이터센터, 고성능 컴퓨팅 등 활용 기대 국내 연구진이 반도체를 기존 전기적 신호가 아닌, 빛으로 연결하는 광반도체(실리콘 포토닉스) 핵심 기술을 개발했다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 차세대 데이터센터, 고성능 컴퓨팅 네트워크에서 1초에 100기가(100Gbps)의 데이터를 전송할 수 있는 실리콘 포토닉스 광반도체 칩과 관련 모듈을 개발했다고 밝혔다. 그동안 활용했던 초고속 광통신 모듈의 경우, 여러 개별 광소자들을 조립·패키징하는 방식으로 제작해 채널이 증가할수록 비용이 증가하고 전송용량 증대와 장비 소형화에 어려움이 있었다. 또한, 전기신호로 데이터를 입·출력할 경우, 대역폭과 과도한 소모전력으로 채널당 50Gbps 수준, 전송 거리 수십 cm 정도의 한계가 있었다. 연구팀에 따르면, 개발한 실리콘 광 송신 칩은 2.9x7.3mm, 광 수신 칩은 2.9x3.4mm의 크기로, 기존의 개별 광소자 조립 방식 대비 20% 수준으로 소형화가 가능하다.ETRI는 개발한 광반도체 핵심기술을 활용해 ㈜오이솔루션과 함께 데이터센터에서 2km 전송이 가능한 100Gbps 광트랜시버 모듈을 공동으로 개발했다고 밝혔다. 더불어, 4개 채널을 연계해 400Gbps급 성능을 내는 광인터커넥션 모듈도 함께 개발해 활용성을 검증했다고 전했다.연구진은 향후, 광반도체 칩의 채널당 속도를 200Gbps, 전송용량도 1.6Tbps까지 향상시키는 한편 소모전력은 기존의 절반 이하, 크기는 약 1/9 이상으로 줄이기 위한 후속 연구를 추진할 예정이다.한편, 이번 연구성과는 과학기술정보통신부 ‘광 클라우드 네트워킹 핵심기술 개발’의 일환으로 개발했다.

광입출력 반도체 개발…기존 전기적 연결 한계 극복

차세대 데이터센터, 고성능 컴퓨팅 등 활용 기대

기사입력 2022-12-21 10:04:09

[산업일보]
국내 연구진이 반도체를 기존 전기적 신호가 아닌, 빛으로 연결하는 광반도체(실리콘 포토닉스) 핵심 기술을 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 차세대 데이터센터, 고성능 컴퓨팅 네트워크에서 1초에 100기가(100Gbps)의 데이터를 전송할 수 있는 실리콘 포토닉스 광반도체 칩과 관련 모듈을 개발했다고 밝혔다.

그동안 활용했던 초고속 광통신 모듈의 경우, 여러 개별 광소자들을 조립·패키징하는 방식으로 제작해 채널이 증가할수록 비용이 증가하고 전송용량 증대와 장비 소형화에 어려움이 있었다.

또한, 전기신호로 데이터를 입·출력할 경우, 대역폭과 과도한 소모전력으로 채널당 50Gbps 수준, 전송 거리 수십 cm 정도의 한계가 있었다.

ETRI 연구진이 초고속 광입출력 반도체의 칩 성능을 검증하고 있다 (사진제공 : ETRI)

연구팀에 따르면, 개발한 실리콘 광 송신 칩은 2.9x7.3mm, 광 수신 칩은 2.9x3.4mm의 크기로, 기존의 개별 광소자 조립 방식 대비 20% 수준으로 소형화가 가능하다.

ETRI는 개발한 광반도체 핵심기술을 활용해 ㈜오이솔루션과 함께 데이터센터에서 2km 전송이 가능한 100Gbps 광트랜시버 모듈을 공동으로 개발했다고 밝혔다. 더불어, 4개 채널을 연계해 400Gbps급 성능을 내는 광인터커넥션 모듈도 함께 개발해 활용성을 검증했다고 전했다.

연구진은 향후, 광반도체 칩의 채널당 속도를 200Gbps, 전송용량도 1.6Tbps까지 향상시키는 한편 소모전력은 기존의 절반 이하, 크기는 약 1/9 이상으로 줄이기 위한 후속 연구를 추진할 예정이다.

한편, 이번 연구성과는 과학기술정보통신부 ‘광 클라우드 네트워킹 핵심기술 개발’의 일환으로 개발했다.

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김원정 기자 sanup20@kidd.co.kr

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