레이저, 검파기, 드라이버 회로, 광섬유와 같은 광 연결장치는 지난 20여년 동안 통신기술과 산업의 발전을 이끌어 왔다. 앞으로 이런 광 기술 제품은 컴퓨팅 분야에서도 통신분야에서와 같은 역할을 할 것으로 보인다. 그동안 ‘무어의 법칙’에 따라 컴퓨터 처리 속도는 18개월마다 두 배씩 늘어났지만 주 메모리의 전송속도는 같은 기간 1년에 10%밖에 증가하지 않았다.
고속 전자기기안의 프로세서, 부품, 장치 등을 서로 연결하는 기술이 점차 어려워지고 있다. 현재 통신분야에서 광 데이터 전송기술은 성숙돼 있으나 광 스위칭 기술은 아직 초기 단계에 머물러 있어 광데이터 처리 기술이 상용화하려면 수직공동(空洞) 표면 발광 레이저(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser). 혼성통합, 단일통합, 실리콘기반 광원, 고속 광스위칭, 레이저의 조정, 보드 및 칩 크기의 도파관(waveguide) 등 여러가지 기술이 더 개발돼야 한다.
광데이터 처리 연결장치는 주로 한 전자 처리장치와 다른 처리장치나 또는 메모리 및 디스플레이 사이에 이루어진다. 광 데이터 처리 연결장치는 먼저 고성능 워크스테이션에 사용되고 그 다음에 데스크톱PC에 채택될 것으로 보인다. 이들 컴퓨터에서 광 데이터 처리장치의 연결은 보드와 보드 사이, L1 캐시 칩과 L2 칩 사이에 필요하고 컴퓨팅 기능의 동기화를 위한 칩이나 보드로 시간 신호를 전송하는 데도 채택될 수 있을 것이다.
하지만 광 데이터 처리 연결장치와 스위칭 기술이 상용화하는 데는 높은 비용, 열 방출, 크기, 대기시간 등의 문제가 걸림돌이 되고 있다. 광 데이터 연결장치의 가격이 높기 때문에 이를 현재의 가격보다 30분의 1 정도 낮은 당 1달러 수준으로 낮춰야 하는데 이것은 쉬운 문제가 아니다. 또 패키징도 3차원 패키징 기술이 필요하다. 다음으로 어려운 문제는 레이저 어레이에서 나오는 열의 처리다. 열이 전송률의 오류를 일으키는 주요 요소기 때문이다.
또 레이저 장치가 크다는 것도 해결해야 할 과제다. 가령 갈륨비소(GaAs)기반 VCSEL의 경우 파장이 0.85미크론이기 때문에 그 장치가 다른 칩보다 더 커진다는 문제가 있다. 그뿐 아니라 통신에서와는 달리 컴퓨터에서는 데이터 처리가 동시에 이루어져야 하므로 대기시간이 길면 문제가 발생한다.
이밖에 기존의 상호연결기술이 발전하고 있는 것도 광 데이터 처리 연결장치의 채택을 지연시키는 요인이 되고 있다. 현재 전기적 상호연결장치 업체들은 연결속도를 5∼10 로 높이는 기술을 개발하고 있다. 또 프로세서의 구조가 상호연결 거리를 더 단축하는 방향으로 가고 있는 것도 광 데이터 처리 연결장치의 채택을 지연시키고 있다.
처리 연결장치를 중심으로 한 경쟁구도가 머지않아 개별 프로세서의 처리시간에서 상호연결장치로 옮아갈 것으로 보인다. 이런 시장 변화를 전제로 할 때 앞으로 단거리 광 상호연결장치를 공급하는 업체가 경쟁에서 유리할 것이다. 또 저전력 레이저 기술과 복잡한 광전자 통합기술을 개발하고 있는 업체들도 유리할 것이다.
현재 광 데이터 처리 연결장치는 저장 네트워크 부문에서 10∼100m 거리에 사용되고 있다. 이것이 컴퓨터나 전자기기 내부에 채택되려면 여러가지 기술이 더 개발돼야 한다. 광 데이터처리 시스템의 상용화 시기는 현재 나와 있는 경쟁기술 제품과 컴퓨터 성능 및 대역폭의 향상에 대한 수요 정도에 달려 있다. 상용화는 먼저 군사용 전자기기 보드 사이의 연결에 채택되고 상용제품에는 오는 2007년께 채택될 것으로 예상된다. 칩 사이의 연결은 오는 2010년에 가야 가능해질 것이고 칩 자체에서의 연결은 2012년 이후라야 가능할 것으로 보인다.
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